换热器胀接和焊接

浅谈换热器管板与换热管胀焊并用连接的

制造工艺

发布: 2009-3-10 21:54 | 作者: qimingxing | 来源: 承压设备博客

浅谈换热器管板与换热管胀焊并用连接的制造工艺

GB151－1999标准中规定，强度胀接适用于设计压力≤4MPa、设计温度≤300℃、无剧烈振动、无过大温度变化及无应力腐蚀的场合；强度焊接适用于振动较小和无间隙腐蚀的场合；胀、焊并用适用于密封性能较高、承受振动或疲劳载荷、有间隙腐蚀、采用复合管板的场合。由此可见，单纯胀接或强度焊接的连接方式使用条件是有限制的。胀、焊并用结构由于能有效地阻尼管束振动对焊口的损伤，避免间隙腐蚀，并且有比单纯胀接或强度焊具有更高的强度和密封性，因而得到广泛采用。目前对常规的换热管通常采用“贴胀＋强度焊”的模式；而重要的或使用条件苛刻的换热器则要求采用“强度胀＋密封焊”的模式。胀、焊并用结构按胀接与焊接在工序中的先后次序可分为先胀后焊和先焊后胀两种。

1 先胀后焊

管子与管板胀接后，在管端应留有15mm长的未胀管腔，以避免胀接应力与焊接应力的迭加，减少焊接应力对胀接的影响，15mm的未胀管段与管板孔之间存在一个间隙(见图1)。在焊接时，由于高温熔化金属的影响，间隙内

浅谈换热器管板与换热管胀焊并用连接的

制造工艺

发布: 2009-3-10 21:54 | 作者: qimingxing | 来源: 承压设备博客

浅谈换热器管板与换热管胀焊并用连接的制造工艺

GB151－1999标准中规定，强度胀接适用于设计压力≤4MPa、设计温度≤300℃、无剧烈振动、无过大温度变化及无应力腐蚀的场合；强度焊接适用于振动较小和无间隙腐蚀的场合；胀、焊并用适用于密封性能较高、承受振动或疲劳载荷、有间隙腐蚀、采用复合管板的场合。由此可见，单纯胀接或强度焊接的连接方式使用条件是有限制的。胀、焊并用结构由于能有效地阻尼管束振动对焊口的损伤，避免间隙腐蚀，并且有比单纯胀接或强度焊具有更高的强度和密封性，因而得到广泛采用。目前对常规的换热管通常采用“贴胀＋强度焊”的模式；而重要的或使用条件苛刻的换热器则要求采用“强度胀＋密封焊”的模式。胀、焊并用结构按胀接与焊接在工序中的先后次序可分为先胀后焊和先焊后胀两种。

1 先胀后焊

管子与管板胀接后，在管端应留有15mm长的未胀管腔，以避免胀接应力与焊接应力的迭加，减少焊接应力对胀接的影响，15mm的未胀管段与管板孔之间存在一个间隙(见图1)。在焊接时，由于高温熔化金属的影响，间隙内

胀管通用工艺规程

- 1 -

一、胀接说明 1 胀接

胀接是换热管与管板的主要联接形式之一，它是利用胀管器伸入换热管管头内，挤压管子端部，使管端直径扩大产生塑性变形，同时保持管板处在弹性变形范围内。当取出胀管器后，管板孔弹性变形，管板对管子产生一定的挤紧压力，使管子与管板孔周边紧紧地贴合在一起，达到密封和固定连接的目的。由于管板与管子的胀接消除了弹性板与塑性管头之间的间隙，可有效地防止壳程介质的进入而造成的缝隙腐蚀。当使用温度高于300℃时，材料的蠕变会使挤压残余应力逐渐消失，连接的可靠性难以保证。因此，在这种工况下，或预计拉脱力较大时，可采用管板孔开槽的强度胀接。胀接又分为贴胀和强度胀。 2 胀管率

胀管率是换热管胀接后，管子直径扩大比率。贴胀与强度胀的主要区别在于对管子胀管率 (管子直径扩大比率) 的控制不同，对冷换设备换热管来说，强度胀要求的胀管率H为1～2.1%，而贴胀要求的胀管率H为0.3～0.7%。 3 贴胀

贴胀是轻度胀接的俗称，贴胀是为消除换热管与管板孔之间的缝隙，以防止壳程介质进入缝隙而造成的间隙腐蚀。由于贴胀时胀管器给管子的胀紧力较小，管子径向变形量也就比较小。因此换热管与管板孔之间的相对运动的摩擦力就比较小，所以它不

胀管通用工艺规程

- 1 -

一、胀接说明 1 胀接

胀接是换热管与管板的主要联接形式之一，它是利用胀管器伸入换热管管头内，挤压管子端部，使管端直径扩大产生塑性变形，同时保持管板处在弹性变形范围内。当取出胀管器后，管板孔弹性变形，管板对管子产生一定的挤紧压力，使管子与管板孔周边紧紧地贴合在一起，达到密封和固定连接的目的。由于管板与管子的胀接消除了弹性板与塑性管头之间的间隙，可有效地防止壳程介质的进入而造成的缝隙腐蚀。当使用温度高于300℃时，材料的蠕变会使挤压残余应力逐渐消失，连接的可靠性难以保证。因此，在这种工况下，或预计拉脱力较大时，可采用管板孔开槽的强度胀接。胀接又分为贴胀和强度胀。 2 胀管率

胀管率是换热管胀接后，管子直径扩大比率。贴胀与强度胀的主要区别在于对管子胀管率 (管子直径扩大比率) 的控制不同，对冷换设备换热管来说，强度胀要求的胀管率H为1～2.1%，而贴胀要求的胀管率H为0.3～0.7%。 3 贴胀

贴胀是轻度胀接的俗称，贴胀是为消除换热管与管板孔之间的缝隙，以防止壳程介质进入缝隙而造成的间隙腐蚀。由于贴胀时胀管器给管子的胀紧力较小，管子径向变形量也就比较小。因此换热管与管板孔之间的相对运动的摩擦力就比较小，所以它不

双管板胀接结构及工艺

在双管板设计中，胀管是关系到双管板换热器制造质量的最为关键的一步。内管板胀接的好坏直接影响到以后各个工序的进行，甚至关系到整台设备的正常使用。下面就双管板换热器制造过程中胀管工艺做一些简单介绍：

双管板换热器的结构特点是：和一般的固定管板换热器两边各多了一块管板。主要用于在化工生产中，管程介质和壳程介质严禁混合的场合，或者二者混合会发生爆炸危险。在双管板换热器制造过程中，内管板为强度胀，外管板为强度焊加贴胀。 在双管板换热器制造过程中，材料的要求：

1管子材料的硬度应该比管板硬度低HB30~20.

2.管子应该符合设计要求，严禁不合格的管子。管子按照换热器相关标准验收。

3.如果管子和管板是同种材质，允许才用局部退火的办法降低其硬度。管板加工的要求：

1 管板加工质量严格按照GB151-1999《管壳式换热器》的要求进行加工。

2在需要强度胀的管板内根据管板厚度一般开有1-2道环形槽，深度为

0.5mm，宽度

3mm。其具体结构如下：

在穿管束之前必须检测管板孔内的环形槽是否加工，以及是否加工合符要求。

3 管头应外伸管板一段距离，为以后的焊接加工做准备。一般预留长度3~5mm。并且在胀管过程中，

浅谈换热容器钢管胀接施工工艺

摘要：胀接是换热器管子与管板连接的重要方法之一，由于胀接法能承受较高的压力,特别适用于材料可焊性差及制造厂的焊接工作量过大的情况。因此该方法在实际生产中运用广泛。本文对管壳式换热容器铜管板与换热管连接施工进行了分析。

关键词：换热容器；钢管；胀接施工；质量要求

1、工程概况

有两台换热面积为40m2的加热室和脱氧加热室是生产食用盐的工艺设备，设计压力为0.6MPa，管程介质为卤水，壳程介质为蒸汽，属第Ⅰ类压力容器。其主要受压元件管板和换热管材质分别为HSn62-1锡黄铜和T2紫铜，管板直径φ715mm，厚度32mm，上下管板之间分布一定数量的换热管，管子规格为φ45×3mm，管长5000mm。管板与换热管的连接采用胀管连接，接头形式为开槽孔翻边胀管接头。

2、胀接工艺原理

管子胀接端插入管孔后，在冷态下，利用胀管器对管子内壁进行旋转碾压扩胀，使管子和管孔分别产生塑性变形和弹性变形。由于管径扩大产生的塑性变形，使管子与管孔之间的间隙消除，同时管孔扩大产生的弹性变形，使管孔具有恢复原有形状尺寸的趋势，对管子外壁产生一定的夹紧力，从而在管子与管孔之间形成具有一定强度和严密性的胀接接头。翻边胀接是利用翻边胀管器

管壳式换热器换热管与管板胀管率的确定

刘敏 (大连冷冻机股份有限公司,辽宁大连 116033)

摘要:对胀管率的控制进行了详细的论述,并对胀管率的计算方法进行了比较,从而提出了不同材料的胀管率的控制范围;同时对影响胀接质量的因素作了总结。 关键词:胀管率;强度胀;贴胀;内径控制法

由国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》第104条、第105条对换热管与管板的胀接方法及胀接的基本要求做出了原则性的规定,但对胀管率没有具体的规定,目前也没有国家标准可依。而胀接又是管壳式换热器制造中的重要工序之一,所以为保证胀接质量,如何确定胀接方法及合适的胀管率尤显重要。 1 胀接方法

换热管与管板的胀接方法有机械胀接和柔性胀接(或称均匀胀接)。

机械胀接的方法为非均匀性的胀接,一般在胀接过程中需要加油润滑(由于油的污染造成胀接后不能保证焊接质量和污染胀接处的表面质量),并且机械滚珠在碾轧中使管径扩大产生较大的冷作应力,因此机

凝汽器穿胀管工艺

一、凝汽器壳体组装后，在冷却穿管钱应检查一下各项：

1、 壳体内的拉筋、导汽板、管件和隔板应按图纸要求进行检查，其位置尺寸、焊接情况和

锈蚀情况应符合使用标准，对管板和隔板应拉钢丝复查找正；

2、 对壳体内某些拉筋和隔板需要再穿一部分冷却管后才能进行安装的，应正确安排工序；

3、 壳体上及与汽缸连接的短节上的孔洞应尽可能开好，并加上堵板；

4、 检查隔板的管孔，进行冷却管试穿，应使冷却管能顺利的穿过，管孔应无毛刺、锈皮，

两边有1*45°的倾角，隔板的管孔数量应与图纸相符，无遗漏，否则必须补充开孔；

5、 胀管冷却管的管板孔一般应比冷却管外径大0.02~0.50mm，管孔内壁应光洁，无锈蚀、

油垢和顺管子的纵向沟槽；

6、 壳体内部应彻底清扫，清除一切杂物和灰尘，并应将顶部妥善封闭。

二、冷却管穿胀前应进行管子质量检查，具体要求如下：

1、 每根冷却管必须进行外观检查，管子表面应无裂纹、砂眼、腐蚀、凹陷、毛刺和油垢等

缺陷，管内应无杂物和堵塞现象，管子不直应校正；

2、 冷却管应具备出厂合格证和物理性能及热处理证件，并应抽查铜管总数的6%进行水压

试验或涡流探伤。抽样方法按批量或存放环境确定，要有代表性，水压试验压力为0.3~0.5mpa，用小

科 目 章节（或课题） 授 课 方 式 焊接结构和检测 授课日期 绪论 案例教学法、互动式教学法 课 时 班 级 2 2011春高级焊工、焊钳班 选用教具挂图 教 学 目 的 使学生了解焊接结构在领域中德地位、特点及应用 并了解本课程的主要内容及学习方法 教 学 重 点 教 学 难 点 焊接结构的特点 焊接结构在工业发展中的作用 A 组织教学 一、自我介绍 刘老师 办公室306 二、课代表 姓名、学号、座位表 三、介绍本学期教学内容安排

鉴于学生的基础情况和课时的安排，同时结合现场实际，主要讲解《焊接结构》第三、四、五章，《焊接检测》第一、二、三、四、五章。 四、学习方法和要求

工具：钢笔、铅笔、练习本 要求：1.认真听讲，做好笔记

2.学生是主体，教师起主导作用，要求学生积极配合 3.班干部和课代表要起模范带头作用

B 引入新课 【案例】不锈钢防盗窗逐渐进入每家每户，它是由许多根不锈钢结构通过什么样的连接组合在一起呢？

C 教学内容

前言

不锈钢

换热器制作工艺规程

换热器是压力容器中比较常见的换热设备，在制造过程中应严格执行《压力容器安全技术监察规程》和GB151《管壳式换热器》及相关标准的规定。另外，还应按照以下工艺要求进行换热器的制造、检验、验收。 1、壳体

1.1用钢板卷制时，内直径允许偏差可通过外圆周长加以控制，其外圆周长允许上偏差为10mm，下偏差为零。

1.2 筒体同一断面上，最大直径与最小直径之差为e≤0.5%DN。 且：当DN≤1200mm时，其值不大于5mm； 当DN＞1200mm时，其值不大于7mm

1.3 筒体直线度允许偏差为L/1000（L为筒体总长） 且：当L≤6000mm时，其值不大于4.5mm； 当L＞6000mm时，其值不大于8mm

直线度检查应通过中心线的水平和垂直面，即沿圆周0°90°180°270°四个部位测量。 1.4 壳体内壁凡有影响管束顺利装入或抽出的焊缝均应磨至与母材表面平齐。

1.5 在壳体上设置接管或其他附件而导致壳体变形较大，影响管束顺利安装时，应采取防止变形措施。 1.6 插入式接管，管接头除图样有规定外，不应伸出管箱、壳体的内表面，而且在穿管前应将内侧角焊缝先焊，为防止筒体变形，外侧角焊缝待组装管束后再施焊。 2、换热管