换热器制造工艺

1、XXXXXXXXXXXX有限公司压力容器作业指导书文件编号：Q/XHJ-C-6-8版 本 号：第 八 版标题 换热器制造工艺规程页 次：封面换热器制造工艺规程分发号：受控状态：持有人：生效日期：2016年07月15日序号更改单编号页次、章节标记处数更改方式签名日期编制审核批准XXXXXXXXXXXX有限公司压力容器作业指导书文件编号：Q/XHJ-C-6-8版 本 号：第 八 版标题 换热器制造工艺规程页 次：第1页 共6页1 总则1.1 本规程是换热器的制造、检验与验收的通用工艺要求。1.2 换热器在制造过程中还应严格执行固定式压力容器安全技术监察规程和GB151热交换器及相关标准和设计图样及

2、技术要求的规定。2 适用范围适用于固定管板式、U形管式、浮头式和填料函式换热器在公司内的制造和检验。3 内容要求3.1 壳体3.1.1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。3.1.2 筒体同一断面上，最大直径与最小直径之差为e0.5%DN。 且：当DN1200mm时，其值不大于5mm；当DN1200mm时，其值不大于7mm；3.1.3 筒体直线度允许偏差为L/1000（L为筒体总长）。且：当L6000mm时，其值不大于4.5mm； 当L6000mm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&

3、#176;、180°、270°四个部位测量。3.1.4 壳体内壁凡有影响管束顺利装入或抽出的焊缝均应打磨至与母材表面平齐。3.1.5 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。3.1.6 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。3.2、换热管3.2.1 换热管管端外表面应除锈、去污。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，其长度应不小于强度胀接长度。换热管两端，可采用砂纸手工除锈或钢

4、丝轮机械除锈（不锈钢管、钛管应采用不锈钢丝轮），不允许用砂轮片打磨除锈。3.2.2 换热管直管或直管段长度大于6000mm时允许拼接，且符合以下要求：3.2.2.1 对接接头应作焊接工艺评定，试件的数量、尺寸、试验方法应符合NB/T 47014-2011的规定。3.2.2.2 同一根换热管的对接接头，直管不得超过一条；U型管不得超过二条；最短直管长不应小于300mm，包括至少50mm直管段的U型弯管段范围内不得有拼接接头。3.2.2.3 管端坡口应采用机械方法加工，焊前应清洗干净。3.2.2.4 对口错边量应不超过换热管壁厚的15%，且不大于0.5mm；直线度偏差以不影响顺利穿管为限。3.2.

5、2.5 对接后应先取相应钢球直径（d25 钢球直径0.75di；25d40 钢球直径0.8di；d40 钢球直径 0.85di；）di为管子内径。3.2.2.6对接接头应按NB/T47013.2进行100%射线检测，合格级别不低于级为合格。检测技术等级不低于AB级。XXXXXXXXXX有限公司压力容器作业指导书文件编号：Q/XHJ-C-6-8版 本 号：第 八 版标题 换热器制造工艺规程页 次：第2页 共6页3.2.2.7 对接后的换热管，应逐根进行耐压试验，试验压力为不小于热交换器的耐压试验压力（管、壳程试验压力的高值）。3.2.3 U型管的弯制 a、U型管弯管段的圆度偏差，应不大于换热管名

6、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。 b、U形管不宜热弯； c、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；碳钢、低合金钢管作消除应力热处理；奥氏体不锈钢管可按供需双方商定的方法进行热处理。3.2.4 U形管弯制后应逐根进行耐压试验，试验压力不得小于热交换器的耐压试验压力（管、壳程试验压力的高值）。3.3 管板3.3.1管板下料3.3.1.1 管板按图样进行下料，留有加工余量，一般直径在图纸的尺寸上+10mm,厚度在图纸的尺寸上+4mm。3.3.1.2管板尽量不采用拼接结构，确需拼接时：拼接管板的对接接头应进行1

7、00%射线或超声检测，按NB/T47013-2015射线检测不低于II级，或超声检测中的I级为合格。3.3.1.3除不锈钢外，拼接后管板应作消除应力热处理。3.3.1.4堆焊复合管板3.3.1.4.1堆焊前应按NB/T47014-2011进行堆焊工艺评定。3.3.1.4.2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NB/T47013-2015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。3.3.1.4.3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。3.2管板加工3.3.2.1 首先检查管板的尺寸（外径、厚度）、材质等是否满足图纸要求。3.3.2

8、.2 管板上车床加工直径外缘及两面，表面粗糙度Ra值不大于25m，管板需双面见光。3.3.2.3 管板车制完成经检查合格后，与折流板进行对合(正面对合或反面对合)。先将折流板边缘的毛剌、割渣等打磨干净，防止折流板与折流板之间存在间隙。还应保证折流板与折流板、折流板与管板的同心度，误差不大于2 mm。对合后用千斤顶压实，然后将折流板与折流板、折流板与下管板进行点焊。一般情况下，应采用正面对合两管板密封面对合的方式。正面贴合时，钻孔后管板背面中心凸起，对组焊时引起的变形有一定的补偿作用。管板对合时，对合面必须贴紧、压实，不允许存在间隙，避免在钻孔过程中切屑挤入缝隙。3.3.2.4 管板对合好后，进

9、行划线。3.3.2.4.1划线前必须认真、仔细看懂图纸，严格按图纸尺寸划线。3.3.2.4.2划线时如果有隔板槽应先划好隔板槽的尺寸线，然后再划管孔尺寸线。3.3.2.4.3划好线后，先自检然后通知质检员进行进一步的检查，检查合格并签字后方可进行下一步的操作。3.3.2.4.4钻孔前用记号笔或油漆做好定位标识。XXXXXXXXXXX有限公司压力容器作业指导书文件编号：Q/XHJ-C-6-8版 本 号：第 八 版标题 换热器制造工艺规程页 次：第3页 共6页3.3.2.5、将对合好的管板和折流板固定在钻床平台上，然后引孔、钻孔、扩（铰）孔，引孔须一次性完成。钻孔必须按引孔进行，换热管孔加工完成后

10、再进行拉杆孔的加工；管板钻孔直径为管外径+0.4-0.5mm。折流板钻孔直径为管外径+0.7-0.9mm。3.3.2.6、对于管板+折流板厚度较厚时，不能一次全部钻通时，可将管板和折流板分开钻孔。但必须将管板孔全部引钻到折流板上，再分开钻孔。折流板单独钻孔时，切记在折流板中间位置均匀分布先钻穿4-6个孔，并用螺丝拧紧。防止钻屑挤入缝隙至使折流板点焊开裂而造成孔距错位，影响后期穿管，管板钻孔直径为管外径+0.4-0.5mm；折流板钻孔直径为管外径+0.7-0.9mm。3.3.2.7、管板加工后进行倒角，按图纸要求正确使用倒角器，保证倒角的粗糙度。加工好的管孔不得有毛刺、铁屑、划痕等。3.3.2.

11、8、加工要求：3.3.2.8.1管板孔直径及允许偏差按图纸规定。钻孔后应抽查不小于60°管板中心角区域内的管孔。3.3.2.8.2必须保证管板密封面与轴线垂直，其垂直度公差满足图纸要求。3.3.2.8.3管孔严格垂直于管板密封面，其垂直度满足图纸要求，且孔表面不允许存在贯通的纵向条痕。3.3.2.8.4孔桥的宽度偏差满足图纸的要求。3.3.2.8.5管孔表面粗糙度3.3.2.8.5.1当换热管与管板焊接连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于25m。3.3.2.8.5.2当换热管与管板胀接连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于12.5m。3.3.2.8.5.3管板与换热管强度胀连接时，管孔内需

12、加工胀管槽，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。3.3.2.8.5.4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划痕等。3.3.2.8.5.5管板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），保证管箱与管板密封时，不至于因隔板与隔板槽硬碰硬而影响密封。3.3.2.9 全部完成并经检验合格后交下道工序。3.4 折流板、支持板3.4.1 折流板、支持板外圆表面粗糙度Ra值不大于25um，外圆面两侧的尖角应倒钝。3.4.2 折流板、支持板应按图对管孔进行倒角。3.4.3 折流板、支持板在与管板一起钻孔拆

13、除管板后，应将折流板、支持板管孔扩孔至图纸规定尺寸。 3.4.4 折流板、支持板上的任何毛刺，在管束组装前完成打磨清理。 3.5 管束的组装其基本顺序：管板与拉杆、折流板组成骨架，和壳体点焊固定、换热管下料、管板和壳体焊接，穿管，焊接（胀接）。所有组装的零部件表面应清理干净，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。XXXXXXXXXXX有限公司压力容器作业指导书文件编号：Q/XHJ-C-6-8版 本 号：第 八 版标题 换热器制造工艺规程页 次：第4页 共6页3.5.1将固定管板安装固定在工装上，要求管板与工装上表面的垂直度控制在1mm以内。3.5.2上拉杆、定距管、折流板，

14、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，折流板应按照序号及排序进行分布，切记勿将顺序打乱，给穿管造成困难。3.5.3拉杆端部的螺母应拧紧、以免在装入或抽出管束时，因折流板窜动而损伤换热管。每层折流板间的定距管尺寸应一致，个别尺寸小造成松动的定距管，应采取将其点焊在折流板上。3.5.4将一端的管板与拉杆、折流板组装成管束骨架穿入换热器壳体内，对上另一端的管板，利用换热管固定两个管板位置，点焊固定。换热器两端管板平行度偏差应在±1mm以内。3.5.5根据已固定好的两个管板间距，确定换热管的长度，按实际测量的管板到另一管板的长度+换热管伸出长度之和

15、来下料，偏差±1mm。若换热管外径dn25mm,采用平接头的形式，管头伸出管板1.5-2mm；若换热管外径dn>25mm,采用角接头的形式，管头伸出管板5-6mm。3.5.6碳素钢、低合金钢换热管管端外表面应除锈，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。3.5.7将管子从一端管板穿入(从钻孔正面穿)。穿管时，管子须顺利通过,不允许用铁锤强烈敲打，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。3.5.8将所有换热管穿好后，对伸出

16、长度进行调整，确保管子伸出管板的长度偏差符合焊接工艺要求。3.5.9除换热管与管板间焊接连接外，其它任何零件均不准与换热管相焊。3.5.10施焊前可在两个管板中间采用拉杆形式固定,防止管板焊接变形。3.6 换热管与管板的连接3.6.1连接部位的换热管和管板孔表面应清理干净；（不锈钢、钛材材料的管、管板应采用不锈钢丝轮或砂纸清理），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。3.6.2焊接3.6.2.1管壳式换热器的焊接顺序是:先焊壳体与管板相连接的环焊缝(打底焊)；后焊换热管与管板相连接的管头焊缝；采用机动焊时,必须焊两道；第一道焊完经压力试验检查合格后,再焊第二道。其它形式的换

17、热器管头焊缝第一道焊完经外观检查或煤油渗透检查合格后,再焊第二道。施焊要求详见接头焊接工艺卡。3.6.2.2壳体与管板、换热管与管板连接的焊接接头，施焊前应按NB/T47014-2011承压设备焊接工艺评定标准进行焊接工艺评定。3.6.2.3管头焊接完成后，进行外观检查，焊渣及凸出于换热管内壁的焊瘤均应清除。对焊缝缺陷的返修，应将缺陷彻底清除干净后按原焊接工艺补焊。3.6.2.4对有强度焊+贴胀要求的换热器，一般在焊接合格后再贴胀。贴胀时按胀接工艺规程执行。若采用先胀后焊工艺时，不得采用影响焊接质量的润滑剂。3.6.3 胀接3.6.3.1胀接连接时，其胀接长度，不应伸出管板背面（壳程侧），换热

18、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。XXXXXXXXXXXX有限公司压力容器作业指导书文件编号：Q/XHJ-C-6-8版 本 号：第 八 版标题 换热器制造工艺规程页 次：第5页 共6页3.6.3.2胀接一般分为强度胀和贴胀，贴胀又常与焊接结合使用，叫胀-焊连接，胀-焊连接时一般采用先焊接再胀接顺序。3.6.3.3胀接一般采用机械滚胀。3.6.3.4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

19、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，胀管器一般在胀完20道管口后用煤油定时清洗。严禁管子过胀、胀裂。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，用手触摸有感觉即可。3.6.3.5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。3.6.3.6采用机械滚胀方法强度胀时，控制胀度Hs约等于6-7%，胀

20、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。 3.6.3.7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。3.6.3.8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。3.6.

21、3.9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。3.6.4 管板与换热管连接完成，外观检验合格后，对管板与换热管连接管头按图纸及耐压施压规程进行压力试验，如有泄露，应在泄压后进行补焊或补涨，严禁带压补焊或补胀！重新试压直至合格。3.7 管箱制作3.7.1 壳体及管箱上划线开孔时，一定要注意管板上隔板槽的方位与管箱上的隔板一致（或管箱上设备法兰螺孔布置与管板的螺孔布置应一致，一般为跨中布置）。3.7.2 碳钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱和管箱的侧向开孔超过1/3圆筒内径的管箱，在施焊后均应做消除应力的热处理，设备法兰密封面应在热

22、处理后加工。3.8、釜式重沸器3.8.1 支撑导轨上有碍滑道通过的焊接头应修磨齐平；3.8.2 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；3.8.3 溢流板的上端面应水平，其倾斜度不应大于3mm。3.9 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。密封面机加工后其表面均应涂黄油，以防止其生锈。XXXXXXXXXXX有限公司压力容器作业指导书文件编号：Q/XHJ-C-6-8版 本 号：第 八 版标题 换热器制造工艺规程页 次：第6页 共6页3.10 密封垫片应为整体垫片，特殊情况下允许拼接，但垫片拼接接头不得影响密封性能。3.11 补强圈的信号孔，应在压力试验前通入0.40.5Mpa的压缩空气检查焊接接头质量。3