船用板式熱交換器通用技術(shù)條件

1T/JLHX002—201X船用板式熱交換器通用技術(shù)條件1.1本標準規(guī)定了船用板式熱交換器的要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等。1.2本標準適用于墊片式、半焊式板式熱交換器。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB150鋼制壓力容器GB/T699—1999優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T700—2006碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T700—2006，ISO630：1995，NEQ）GB/T983—2012不銹鋼焊條GB/T1220—2007不銹鋼棒GB/T1591—2008低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼GB/T2054—2013鎳及鎳合金板GB/T3077—1999合金結(jié)構(gòu)鋼（GB/T3077—1999，DINEN10083-1:1991，NEQ）GB/T3274—2007碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和鋼帶（GB/T3274—2007，ISO13976:2005,ISO630：1995，NEQ）GB/T3280—2007不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶GB/T3623—2007鈦及鈦合金絲GB/T3624—2010鈦及鈦合金管GB/T3625—2007換熱器及冷凝器用鈦及鈦合金管GB/T4237—2007不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶GB/T5117—1995碳鋼焊條（GB/T5117-1995，ANSI/AWSA5.1：1991，EQV）GB/T5118—1995低合金鋼焊條（GB/T5118-1995，ANSI/AWSA5.5：1981，NEQ）GB713—2008鍋爐和壓力容器用鋼板GB/T8163—2008輸送流體用無縫鋼管GB13296—2007鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管（GB13296-2007，ASMESA-213/213M:2001，NEQ）GB/T14845—2007板式換熱器用鈦板GB/T18816-2002船用熱交換器通用技術(shù)條件2T/JLHX002—201XGB/T4238-1992耐熱鋼板GB/T1800.3-1998極限與配合基礎第3部分：標準公差和基本偏差數(shù)值表（eqvISO286-1：1988）GB/T14976—2002流體輸送用不銹鋼無縫鋼管(GB/T14976-2002，ASTMA269：2000，NEQ)JB4708鋼制壓力容器焊接工藝評定JB/T4709鋼制壓力容器焊接規(guī)程JB4726壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件JB4727低溫壓力容器用低合金鋼鍛件JB4728壓力容器用不銹鋼鍛件JB/T4730.1承壓設備無損檢測第1部分：通用要求JB/T4730.2承壓設備無損檢測第2部分：射線檢測JB/T4730.3承壓設備無損檢測第3部分：超聲檢測JB/T4730.4承壓設備無損檢測第4部分：磁粉檢測JB/T4730.5承壓設備無損檢測第5部分：滲透檢測YB/T5354—2012耐蝕合金冷軋薄板NB/T47004-2009板式熱交換器3要求3.1熱力計算3.1.1板式熱交換器的熱力計算按公式（1）進行：Q——換熱量的數(shù)值，單位為瓦(W);K——總傳熱系數(shù)的數(shù)值，單位為瓦每平方米攝氏度[W/(m2.℃)];ΔTm——對數(shù)平均溫差的數(shù)值，單位為攝氏度(℃)。3.1.2船用板式熱交換器的實際換熱面積不應小于設計計算的換熱面積。3.1.3船用板式熱交換器的實際總傳熱系數(shù)不應小于設計計算值。3.1.4船用板式熱交換器的壓力損失應小于0.04MPa。3.1.5船用板式熱交換器的熱力計算的總傳熱系數(shù)K值與性能試驗數(shù)據(jù)的誤差應不大于10%；設計計算的壓力算是應大于性能試驗值。3.1.6船用板式熱交換器應能承受1.5倍設計壓力的液壓試驗，無任何滲漏。3.1.7船用板式熱交換器的的設計使用壽命一般為50000h。3.2材料3T/JLHX002—201X3.2.1船用板式熱交換器主要零部件所用材料應符合本章的規(guī)定。選擇板式熱交換器用材料應考慮其使用條件（如設計溫度、設計壓力、介質(zhì)特性等）、材料的性能（力學性能、工藝性能、化學性能和物理性能）、制造工藝及經(jīng)濟合理性。3.2.2船用板式熱交換器主要零部件材料應符合表1的規(guī)定。當采用表1以外的材料時應符合下列要3.2.2.1選用國外材料時，應符合相應的國外最新材料規(guī)范和標準，其使用范圍不應超出該規(guī)范和標準的規(guī)定。3.2.2.2選用新研制的材料或未列入本標準的材料時，應經(jīng)國家認可的評審機構(gòu)審查備案。序號主要零部件名稱鋼號或材料名稱材料標準1板片0Cr18Ni9GB/T32800Cr18Ni10Ti00Cr19Ni100Cr17Ni12Mo200Cr17Ni14Mo20Cr19Ni13Mo3TA1-AGB/T14845TA9N6GB/T2054NS3303YB/T53542壓緊板中間隔板Q235AGB/T700Q235BQ235C16MnRGB/T713Q345AGB/T15910Cr18Ni9GB/T423700Cr19Ni103接管GB/T8163200Cr18Ni9GB13296GB/T149760Cr18Ni10Ti0Cr17Ni12Mo200Cr17Ni14Mo21Cr18Ni9TiTA1GB/T3624GB/T3625TA24法蘭Q235BGB/T3274Q235C20NB/T472616Mn4T/JLHX002—201X0Cr18Ni9NB/T47270Cr18Ni10Ti0Cr17Ni12Mo200Cr17Ni14Mo2TA1GB/T3621GB/T3621TA216MnDNB/T47275夾緊螺柱Q235AGB/T70035GB/T6994540CrGB/T307730CrMoA35CrMoA2Cr13GB/T12200Cr18Ni96墊片丁腈見附錄A三元乙丙氟橡膠注：壓緊板、中間隔板可采用S30408(0Cr18Ni9)、S31608(0Cr17Ni12Mo2)等不銹鋼材料包覆。3.2.3船用板式熱交換器板片、壓緊板、中間隔板、夾緊螺柱、法蘭、接管、墊片等主要零部件用材料及承受內(nèi)壓的焊縫用焊接材料應具備材料質(zhì)量證明書。3.2.4船用板式熱交換器制造單位從非材料生產(chǎn)單位獲得材料時，應取得材料制造單位提供的材料質(zhì)量證明書原件或加蓋材料供應單位檢驗公章和經(jīng)辦人章的有效復印件。3.2.5船用板式熱交換器用法蘭采用碳素鋼和低合金鋼鍛件及不銹鋼鍛件時，按JB4726、JB4727、JB4728的規(guī)定選用，并在圖樣上注明鍛件級別（在鋼號后附上級別符號，如：20Ⅱ,0Cr18Ni9Ⅱ)。3.2.6船用板式熱交換器用焊接材料應符合GB/T983或GB/T5117或GB/T5118或GB/T3623的規(guī)定。3.2.7船用板式熱交換器所有銘牌應以適合使用環(huán)境的金屬材料制作。3.3一般要求3.3.1螺柱許用應力在不同溫度下螺柱的許用應力按表2選取。對表2以外的材料，其許用應力按鋼材設計溫度下的屈服點RL除以表3中的安全系數(shù)ns確定。5T/JLHX002—201X鋼號鋼材標準使用狀態(tài)螺柱規(guī)格mm常溫強度指標在下列溫度(℃)下的許用應力，MPaRmMPaReLMPa≤2035GB/T699正火≤M22530315M24~M2751029545GB/T699正火≤M22600355M24~M4860033540CrGB/T3077調(diào)質(zhì)≤M22805685M24~M3676563521230CrMoAGB/T3077調(diào)質(zhì)≤M22700550M24~M48660500M52~5666050035CrMoAGB/T3077調(diào)質(zhì)≤M22835735210M24~M48805685228206M52~M808056852542292Cr13GB/T1220調(diào)質(zhì)≤M22635440M24~M276354400Cr18Ni9GB/T1220固溶≤M22520205M24~M485202050Cr18Ni10TiGB/T1220固溶≤M22520205M24~M485202050Cr17Ni12Mo2GB/T1220固溶≤M22520205M24~M48520205注1：中間溫度的許用應力值，可按本表的數(shù)值用內(nèi)插法求得。注2：45號鋼只用于夾緊螺柱。材料螺栓直徑mm熱處理狀態(tài)設計溫度下屈服點RL的安全系數(shù)ns碳素鋼≤M22正火2.7M24~M482.5低合金鋼、馬氏體高合金鋼≤M22調(diào)質(zhì)3.5M24~M483.0≥M522.7奧氏體高合金鋼≤M22固溶M24~M486T/JLHX002—201X3.3.2液壓實驗3.3.2.1耐壓試驗一般采用液壓試驗，液壓試驗壓力的最低值按下列規(guī)定。pT=1.3p式中：pT──液壓試驗壓力，MPa；p──設計壓力，MPa。3.3.2.2液壓試驗按CB/T1036的要求。3.3.2.3對必須進行氣壓試驗的板式熱交換器，試驗壓力和試驗程序應由供需雙方商定。3.3.3板片3.3.3.1板片設計不考慮腐蝕裕量。3.3.3.2板片厚度應滿足設計條件要求且應不小于0.5mm。3.3.3.3板片兩端應有對稱的定位懸掛結(jié)構(gòu)。3.3.4夾緊板3.3.4.1設計采用加強筋壓緊板時應得到需方的同意。3.3.4.2板式熱交換器的活動壓緊板和中間隔板上宜設置滾動機構(gòu)。3.3.4.3壓緊板要有足夠的剛性，以保證板式熱交換器在正常操作狀態(tài)不發(fā)生泄漏。3.3.5密封墊片3.3.5.1在墊片角孔一道密封與二道密封之間應設有通向大氣的泄漏信號槽。3.3.5.2墊片應有保證密封的壓縮量。3.3.5.3用于傳熱板片的密封墊片應是一個整體件。3.3.5.4墊片應通過機械裝卡方式固定到板片上。3.3.6導桿3.3.6.1導桿長度L1按式（2）計算：LS1+NgS2+(S0+S3)Np++0.5Np（2）3.3.6.2上導桿應滿足承受上導桿自重、活動壓緊板、中間隔板及最大面積下板片及所充介質(zhì)（水或其他流體取密度大者）載荷的1.5倍以上。3.3.7夾緊螺柱3.3.7.1夾緊螺柱長度L2按式（3）計算：L2≥2S1+NgS2+(S0+S3)Np+δ+1.5Np（3）3.3.7.2夾緊螺柱光桿長度應不大于夾緊尺寸L。3.3.8接管7T/JLHX002—201X3.3.8.1接管應是雙頭螺柱聯(lián)接或法蘭聯(lián)接或活接聯(lián)接。3.3.8.2聯(lián)接型式應在數(shù)據(jù)表（附錄D）中明確指出。3.3.8.3用于連接雙頭螺柱所開的孔不宜穿透壓緊板體，孔內(nèi)螺紋的最小長度應為雙頭螺柱直徑值，未穿透部分厚度不少于壓緊板厚度的1/4。3.3.8.4多流程板式熱交換器流道的布置應能通過接管自動排空。3.3.8.5對有合金襯里的接管，襯里的最小厚度不應小于板片厚度。3.3.8.6法蘭聯(lián)接件其伸出部分長度應使聯(lián)接螺栓在法蘭兩側(cè)都能安裝和拆卸。3.3.8.7法蘭螺栓孔或壓緊板上的螺柱（栓）孔應與鉛垂線跨中布置（見圖1）。3.3.8.8對于合金接管，需方對接管采用整體合金或合金襯里結(jié)構(gòu)應有明確要求。3.3.8.9接管應能承受由管道所引起的力和力矩。表4和表5分別列出了標準用途和苛刻用途時接管應承受載荷的推薦值。如果需方?jīng)]有規(guī)定，一般應采用表4中的標準接管載荷，力與力矩的方向如圖2所示。8T/JLHX002—201X公稱直徑接管載荷PN2.0MPaPN5.0MPaPN11.0MPaDN，mmF，NM，N·mF，NM，N·mF，NM，N·m259001240372094029344502087627338336523048024667327447735862838887943877675084099020020202502640276330024712347305632864032350322028243953558740025194060331453334640745445029014993381867425345965850032926021433283466065注：以上數(shù)據(jù)由下列公式計算：F=5M=5式中：F=FX=FY=FZM=MX=MY=MZ公稱直徑接管載荷PN2.0MPaPN5.0MPaPN11.0MPaDN，mmF，NM，N·mF，NM，N·mF，NM，N·m25452259568334079522050378401440240233632386439638823750420049512005482721310099878925090479428132009T/JLHX002—201X30089181225311734152801642820158350205391976627935400203011657226665232013727145024965190883371126723482885001646230107216614173230325注：以上數(shù)據(jù)由下列公式計算：M=41.4+式中：F=FX=FY=FZM=MX=MY=MZ3.3.9起吊結(jié)構(gòu)板式熱交換器應有適當?shù)钠鹬氐醵虻蹩谆蝾愃频慕Y(jié)構(gòu)。3.4制造要求3.4.1板片減薄量應小于板片厚度的25％。3.4.2板片周邊及角孔應清除沖切毛刺。3.4.3加工后板片表面有超過板片厚度負偏差的凹坑、劃傷、壓痕等缺陷時應進行修磨，并應滿足3.4.1的要求。3.4.4板片不允許有微裂紋，且不得對板片表面微裂紋進行補焊。3.4.5板片波紋深度偏差及墊片槽深度偏差應符合表6的規(guī)定。PP偏差單板換熱面積a，m2≤0.3>0.3～1.0>1.0～1.6>1.6波紋±0.10±0.15±0.20±0.25墊片槽3.4.6墊片的制造要求具體按NB/T47004。3.5焊接要求3.5.1當施焊環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況、且無有效防護措施時，應禁止施焊：a）相對濕度大于90%；b）焊件溫度低于15℃。3.5.2焊接工藝3.5.2.1受壓元件焊接工藝評定可參見JB4708和圖樣要求制定。3.5.2.2半焊式板式熱交換器板片對的焊接可采用激光焊、氬氣保護電弧焊或等離子弧焊等。T/JLHX002—201X3.5.2.3當半焊式板式熱交換器板片對的焊接方法和焊接工藝超出JB4708的規(guī)定時，其焊接工藝應報全國鍋爐壓力容器標準化技術(shù)委員會評定、認可。3.5.3焊縫質(zhì)量3.5.3.1接管對接連接接頭焊縫對口錯邊量應不大于δs/4(δs為對口處鋼材厚度）。3.5.3.2焊縫余高應符合圖樣要求。3.5.3.3焊縫表面不得有裂紋、氣孔、弧坑和飛濺物。3.5.3.4焊縫表面應打磨平整、光滑。3.5.3.5金屬襯環(huán)焊完應平整，不允許有影響密封的皺褶。3.5.4焊縫返修3.5.4.1當焊縫需要返修時，其返修工藝應符合3.5.2的有關(guān)規(guī)定。3.5.4.2焊縫同一部位的返修次數(shù)不宜超過2次。如超過2次，返修前均應經(jīng)制造單位技術(shù)總負責人批準，返修次數(shù)、部位和返修情況應記入產(chǎn)品質(zhì)量證明書中。3.6組裝3.6.1船用板式換熱器的組裝按CB/T3820的要求。3.6.2板式熱交換器應按產(chǎn)品流程組合圖進行組裝。3.6.3裝配前板片墊片槽和波紋表面不應有污物。3.6.4當墊片用粘結(jié)劑粘貼在板片墊片槽內(nèi)時，墊片不應有扭曲與松脫；若采用其他非粘貼方法將墊片固定在板片墊片槽內(nèi)時，亦不應有扭曲和偏離板片墊片槽等情況。3.6.5板束夾緊時，應均勻?qū)ΨQ地擰緊夾緊螺柱（或頂桿以保持板片的平行狀態(tài)。組裝后，當夾緊尺寸L小于1000mm時，兩壓緊板間的平行度偏差應不大于2mm；當夾緊尺寸L大于1000mm時，兩壓緊板間的平行度偏差應不大于夾緊尺寸L的3‰，且不大于4mm。3.6.6夾緊尺寸L的偏差應不大于L的3且當夾緊尺寸小于30mm，偏差應不大于1mm。3.6.7壓緊板接管法蘭密封面應垂直于接管中心線，其偏差不得超過法蘭外徑的1法蘭外徑小于100mm時，按100mm計算且不大于3mm（有特殊要求時應按圖樣規(guī)定）。3.6.8板式熱交換器的碳素鋼零、部件外露表面應采取防銹措施；法蘭密封面宜涂油（脂）防護。3.6.9船用板式熱交換器需涂漆的金屬表面，涂漆前應干燥；對油污、鐵銹、焊接飛濺物和其他影響涂漆質(zhì)量的雜物應予清除。表面漆膜應均勻，不應有氣泡、龜裂和削落等現(xiàn)象。3.6.10組裝后，板式熱交換器內(nèi)腔應潔凈，無雜物。3.7檢驗與性能測定3.7.1板片檢驗3.7.1.1板片墊片槽深度用百分表進行檢測，檢測點應均勻分布，兩端各4點，每側(cè)直線部分每米長度檢測3點（直線長度小于1m時，按1m計算）。3.7.1.2板片波紋深度用百分表進行檢測，檢測點分布應滿足下列規(guī)定：a）從板片水平對稱中心線起，沿板片縱向每米長度應不少于3排點（含對稱線點縱向長度小b）從板片縱向?qū)ΨQ中心線起，沿板片橫向檢測點間距應不大于200mm，且不少于2點（含對稱線T/JLHX002—201X3.7.1.3每批板片抽3且不少于3片進行板片墊片槽深度和波紋深度尺寸檢測。如發(fā)現(xiàn)有一張板片不合格，應逐張檢測，對不合格者進行再加工后重新組批進行檢測。同一次裝卡模具、同一爐批號材料壓制的板片為一批。3.7.1.4有下列情況之一時，應抽取一張板片用切割解剖或無損測厚法對減薄較大處進行厚度檢測：a）用新模具壓制的板片；b）用新材料壓制的板片；c）模具更換鑲塊后壓制的板片。3.7.1.5如需方指明對傳熱板片進行微裂紋檢驗時，可按JB/T4730.5的規(guī)定對傳熱板片進行滲透檢測，或采用熒光紫外線進行檢測，檢測應符合下列規(guī)定。如發(fā)現(xiàn)有一張板片不合格，應逐張檢測。a）不銹鋼板片每批抽3‰，且不少于2片；b）鈦材及其他特殊材質(zhì)板片每批抽1且不少于3片；c）需方有特殊要求時，應按需方要求比例進行檢測，但不應低于a）與b）的要求。3.7.2接管檢驗3.7.2.1公稱直徑不小于250mm接管對接連接的焊接接頭，應按JB/T4730.2進行局部射線檢測，不低于Ⅲ級為合格。檢測長度不得少于焊接接頭長度的20且不小于250mm。3.7.2.2公稱直徑小于250mm接管對接連接的焊接接頭，按JB/T4730.4～4730.5和圖樣規(guī)定的方法對其表面進行磁粉