GB151-1999换热器培训教材.ppt

20XX年压力容器设计审核人培训班换热器中国石化集团公司上海工程有限公司 一 总则 1 概述换热器是实现物料之间热量传递过程的设备 化工 炼油和其他工业部门广泛应用的工艺单元操作设备 1 设计要点a 换热效率高 满足工艺要求 b 流体阻力小 c 结构合理 成本低 d 便于制造 安装 操作及检修 2 品种管壳式换热器占多数 其它有板式换热器 螺旋板式换热器 热管式换热器等 3 材料碳钢 低合金钢 不锈钢 铝 铜 钛等及其复合材料 玻璃钢 聚四氟乙烯 不透性石墨等 2 设计规范 GB151 1999 管壳式换热器 GB150 1998 钢制压力容器 JB T4735 1997 钢制常压容器 3 适用范围 1 GB151 1999 管壳式换热器 以下简称换热器 的适用范围 1 2 a 非直接受火的固定管板式 浮头式 U形管式和填料函式换热器 b 参数 DN 2600 PN 35MPa PN DN 1 75 104 c 超过上述参数范围也可参照本标准进行设计与制造 d 设计温度范围按金属材料允许的使用温度确定 e 设计压力低于0 1MPa及真空度低于0 02MPa的换热器可按JB T4735及本标准 2 GB151 1999适用的材料碳钢 低合金钢 高合金钢 不锈钢 铝及合金 铜及合金 钛及合金 3 美 日规范a 直径TEMA DN 100 2540mm JISB8249 DN 1500mmb 压力TEMA PN 3000psi 20MPa JISB8249 PN 300kgf cm2 20 684MPa c 直径和压力的乘积TEMA PN DN 105in KPa 1 75 104mm MPa 控制的目的是避免在常规篇设计中引起的过厚的壳体壁厚和过大的螺栓直径而造成的保守 TEMA标准中限制壁厚 3 75mm 螺栓直径 4 102mm 4 不适用范围 1 4 1 直接火焰加热的换热器及废热锅炉 2 受核辐射的换热器 3 要求作疲劳分析的换热器 4 已有其他行业标准管辖的换热器 5 公称长度 3 8 1 换热管为直管时 取直管长度 2 换热管为U形管时 取U形管的直管段长度 6 换热面积 3 7 1 计算换热面积 3 7 1 以换热管外径为基准 扣除伸入管板内的换热管长度后 计算得到的管束外表面积 对于U形管式换热器 一般不包括U形弯管段的面积 国外 有些国家或公司是以换热管外径和公称长度计算得到的管束外表面积为换热面积 故在国外图纸转化设计 改造设计时应加以注意 2 公称换热面积 3 7 2 经圆整后的计算换热面积 7 换热器型号表示法 3 10 采用碳素钢 低合金钢冷拔钢管做换热管时 其管束分为 两级 级管束 采用较高级 高级冷拔钢管 级管束 采用普通级冷拔钢管 管 壳程数 单壳程时只写Nt LN 换热管公称长度 m d 换热管外径 mm 当采用Al Cu Ti换热管时 应在LN d后面加材料符号 如LN dCu 公称换热面积 m2 公称直径 mm 对于釜式重沸器用分数表示 分子为管箱内直径 分母为圆筒内直径 管 壳程设计压力 MPa 压力相等时只写pt 第一个字母代表前端管箱型式第二个字母代表壳体型式第三个字母代表后端结构形式 换热器主要部件的分类与代号 例如 1 I此型号表示 两端均为封头管箱 4管程 单壳程固定管板式换热器 公称直径为800mm 管程设计压力为2 5MPa 壳程设计压力为1 6MPa 公称换热面积为200mm2 碳素钢较高级冷拔换热管外径为25mm 管长为9m 2 此型号表示 前端均为平盖管箱 后端为封头管箱 4管程 单壳程固定管板式换热器 公称直径为800mm 管壳程设计压力均为1 6MPa 公称换热面积为150mm2 铜换热管外径为22m 管长为6m 二 设计参数 1 设计压力 3 11 2 3 17 6 18 4 在管板计算中只有设计压力 没有计算压力 1 同时受管 壳程压力作用的元件 主要是管板 a 真空换热器非真空侧应为两侧计算压力之和 b 非真空换热器应为管壳程计算压力中较大值 c 非真空换热器当管 壳程的压力较大时 为减薄受压元件的厚度 可按压差设计 按压差设计的换热器在工艺操作系统中必须具有保证管 壳程同时升 降压的切实措施 设计压差取值应不小于实际操作时规定的升 降压过程中管 壳程的最大压差及液压试验过程中管 壳程的最大压差 同时应提出压力试验时升 降压的具体要求 步进程序 2 其他元件按GB150 2 最小厚度 应考虑最小厚度的元件有 1 管程圆筒 按公称直径 材料和换热器型式确定 5 3 2 2 壳程圆筒 按公称直径 材料和换热器型式确定 5 3 2 3 分程隔板 按公称直径和材料确定 5 2 3 1 4 管板 按管板与换热管连接方式 介质 换热管直径确定 5 6 2 a 与换热管焊接时 应满足结构设计和制造的要求 且不小于12mm b 与换热管胀接时 按如下规定 1 用于易燃 易爆以及有毒介质等场合 不应小于换热管的外径 do 2 用于一般场合时 应符合如下要求 do 25mm时 min 0 75do 25 do 50mm时 min 0 70do do 50mm时 min 0 60do 5 纵向隔板 6mm 5 12 1 6 折流板和支持板 按公称直径和换热管无支撑跨距确定 5 9 2 2 7 防冲板 碳钢为4 5mm 不锈钢为3mm 5 11 4 3 金属温度 3 12 1 金属温度系指受压元件沿截面厚度的平均值 换热器的金属温度分换热管的金属温度和筒体的金属温度 必须由传热公式计算确定 不能以管壳程设计温度 环境温度及其平均温度替代 一般由工艺专业人员提供 具体计算可按GB151 1999附录F 4 程数 1 管束分程时应注意以下几点 a 尽量能使各程换热管数量大致相等 以减少流体阻力 b 分成隔板槽的形状要简单 密封面长度尽量短 以利于制造和密封 c 相邻管程间管程流体的温度差不宜过大 不超过20 为宜 以避免产生过大的热应力和恶化密封面条件 2 壳程分程由于制造困难 一般设计中很少超过两壳程 5 腐蚀裕量 主要元件的腐蚀裕量取值应符合下列原则 3 14 1 3 a 管板 浮头法兰 球冠形封头和钩圈两面均应考虑 b 平盖 凸形封头 管箱和圆筒的内表面应考虑 c 管板 平盖开隔板槽时 可把高出隔板槽底面的金属作为腐蚀裕量 但当腐蚀裕量大于槽深时 还应加上两者的差值 d 容器法兰和管法兰的内直径面应考虑 e 换热管可不考虑 f 拉杆 定距管 折流板和支持板等非受压元件可不考虑 6 压力试验 1 压力试验前应校核圆筒和封头的应力 3 17 2 GB150压力试验前的应力校核仅针对壳体圆筒而言 因为压力容器中的筒和封头的应力水平相当 有时因为封头成形工艺的要求 封头的最小厚度反而比圆筒厚 所以压力试验时的安全性只用校核圆筒即可 换热器的情况则不一样 很多情况中换热器壳体圆筒由于抽管束的需要等 其最小厚度比压力容器中的圆筒大得多 当这一因素起作用时 压力试验时的最大应力往往在封头而不在圆筒上 再如 U形管式换热器管程试压时 由于短节采用整体补强 所以GB151要求对圆筒和封头都要进行应力校核 同时由于不同厚度材料的许用应力可能不同 故不按圆筒和封头的应力值大小 而是分别满足各自的校核条件 这样能充分保证压力试验时的安全性 2 壳程试验压力低于管程试验压力 3 17 6 18 5 此时 为检查换热管与管板的连接接头的严密性 应对其试验方法和压力提出详细要求 一般 壳程试验压力可按以下几种方法考虑 a 提高壳程试验压力 使其等于管程试验压力 同时校核各相关元件在压力试验下的应力 其应满足GB150要求 b 壳程按自身试验压力试压后 再以1 05倍壳程设计压力的含氨体积约1 的压缩空气进行氨渗透试验 见HG20584 1998附录A c 有特殊要求的换热器 可用低压纯氨 卤素或氦等介质进行试验 7 焊接接头系数 1 环向焊接接头系数 3 16 1 固定管板式换热器存在着无法探伤的环向焊接接头 虽然环向焊接接头所承受的拉伸应力仅为纵向焊接接头的一半 由于设计 制造的疏忽在该接头上也有事故发生 故要求设计 制造人员应从坡口 焊接工艺等方面保证接头质量 为此本标准规定了环向焊接接头的系数 0 6 2 有色金属的焊接接头系数按GB151 1999附录D 8 管束级别 管束的级别主要依据换热管外径公差的等级来判定 采用符合GB151 1999的高精度换热管的为 级 普通精度换热管的为 级 我国碳钢 低合金钢冷拔管有较高精度和普通精度之分 故 级分类仅限于碳钢 低合金钢换热管 三 材料选用 1 原则 1 钢材按GB150第4章和附录A 以及GB151第4条 4 1 2 2 有色金属按GB151 其使用范围如下 4 1 2 a Al及其合金设计压力不大于8MPa 设计温度为 269 200 b 设计温度高于65 时不宜选用含Mg大于3 的铝镁合金 否则长期使用下会产生晶间腐蚀 c Cu及其合金在退火状态下使用 Cu设计温度不高于150 Cu合金不高于200 d Ti及其合金设计温度不高于300 复合板不高于350 用于制造压力容器壳体的Ti材在退火状态下使用 2 钢板 1 固定管板选用钢板制造时 尤其是较厚钢板 应考虑到钢板的质量 一般由于容易产生分层 夹渣等缺陷 故不宜选用 2 不锈钢复合钢板 4 3 2 3 管板为B1级 平盖不低于B3级 JB4733 1996 管板为B 级 平盖不低于B 级 GB T8165 1997 3 Ti 钢复合板 管板为B0级 平盖不低于B2或BR2级 GB8547 1987 4 3 2 3 4 Ti 钢复合板制管板 应采用强度胀或强度胀加密封焊结构 GB13238 91 4 3 2 3 3 锻件 1 平盖 法兰 管板钢锻件级别不应低于 级 4 3 1 1 管板不应低于 级 化工设备图样技术要求 2 具有凸肩并直接与壳体 或封头 对接焊接的管板 为避免凸肩处存在夹渣 分层现象 以及改善凸肩处纤维受力状况 减少加工量 节省材料 应采用整体锻件制管板 4 3 1 2 3 厚度大于60mm的管板采用锻造比大于3 5的锻件 4 3 2 3 4 形状复杂的管板 因为我国浇铸能力有限 切掉铸件两头后轧制钢板的轧制比较小 内部组织较疏松 内部与表面层力学性能差距较大 4 钢管 1 制造换热管圆筒的碳钢 低合金钢钢管 应为无缝钢管 4 2 2 2 符合GB150附录A4 2规定的奥氏体不锈钢焊接钢管可用作制造换热器圆筒 其使用范围如下 4 2 3 a 钢号按表4 3规定 b 设计压力不大于6 4MPa c 使用温度与无缝钢管相同 d 壁厚不大于8mm f 许用应力为无缝钢管的许用应力乘以0 85的焊接接头系数 注 GB150附录A4 2规定的奥氏体不锈钢焊接钢管是采用不添加填充金属的自动电弧焊或电阻焊焊接方法制造的 其技术要求为 a 采用热轧钢板或钢带制造 钢管的壁厚允许偏差为 12 5 b 钢管的弯曲度不大于1 5mm m c 钢管应逐根进行涡流或射线 对大直径管子 检测 检测方法和合格标准按JB4730规定 d 根据需方要求 钢管应逐根进行水压试验 水压试验压力为容器设计压力的2倍 保压时间为10s 试验后管壁无渗漏现象 e 应遵循GB T12771 2000 流体输送用于不锈钢焊接钢管 的规定 3 符合GB151附录C规定的奥氏体不锈钢焊接钢管可用做换热管 其使用范围如下 4 4 2 a 设计压力不大于6 4MPa b 使用温度与无缝钢管相同 c 不得用于极度危害介质 4 HG20537 1 92 奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定 也适用于换热器管束 容器壳体 接管和管道用奥氏体不锈钢焊接钢管 其使用范围如下 a 设计压力一般不宜大于4 0MPa b 使用温度为 196 400 c 纵向焊接接头系数小于1 0的焊接钢管不应用于极度或高度危害介质 d 在有应力腐蚀介质工况下 必须经固溶或稳定化处理 e 免除热处理和 或酸洗 钝化处理 大口径管除外 的条件 无毒 无爆炸危险且对材料腐蚀倾向的介质 工作压力不大于1 0MPa 工作温度不大于200 f 采用保护气氛热处理时 可免除酸洗 钝化处理 g 纵向焊接接头系数按表4 1 1 其与焊接工艺 无损检测方法有关 5 我国尚无碳素钢 低合金钢焊接钢管的标准 奥氏体不锈钢焊接钢管标准为GB T12771 流体输送用不锈钢焊接钢管 但是该标准水平低于国际上用于化工装置的不锈钢焊管的通用标准 代表了国内目前一般焊管生产厂的质量水平 尚可符合一些无毒 无爆炸危险 无腐蚀性介质 对连续性长周期运行要求低的场合 不能符合化工 石化装置的设计要求 所以应考虑选用HG20537 1 92 奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定 及其三个技术要求标准 HG20537 2 92 管壳式换热器用奥氏体不锈钢焊接钢管技术要求 HG20537 3 92 化工装置用奥氏体不锈钢焊接钢管技术要求 HG20537 4 92 化工装置用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管技术要求 美国有各种品种的焊接钢管标准 如SA333 SA334 SA789 SA790等 但在选用时要注意该标准是用于PIPE还是TUBE 同时应注明选用无缝钢管还是焊接钢管 SA333低温用无缝和焊接钢管 P SA334低温用无缝和焊接碳钢和合金钢管 T SA789一般用途无缝和焊接铁素体 奥氏体不锈钢钢管 T SA790无缝和焊接铁素体 奥氏体不锈钢钢管 P 四 结构设计与设计计算 1 平盖 5 1 计算平盖厚度时 有强度计算和刚度计算 刚度计算仅在有分程隔板情况下才予以考虑 其公式由规定转化而来 对平盖的中心挠度控制量为 DN 600mm Y 0 75DN 600mm Y DN 800 2 管板 由于管板与换热管 壳体 管箱 法兰等元件连接在一起构成一个复杂的弹性体系 给精确的强度计算带来一定的困难 而管板的合理设计对提高设备整体的安全性 降低成本具有重要意义 1 计算管板强度时应考虑的因素 a 把管板简化为受到规则排列的管孔削弱 同时又被管子加强的等效弹性基础上的均质等效圆平板 b 管板周边部分较窄的不布管区按其面积简化为圆环型实心板 c 按照管板边缘的连接结构型式 考虑各元件对管板边缘的实际弹性约束条件 d 法兰力矩对管板的作用 e 管子与壳程圆筒的热膨胀差所引起的温差应力 f 计算带管子的多孔板折算为等效实心板的各种等效弹性常数和强度参数 U形管对管板没有弹性基础支承作用 且也不受与壳程圆筒的温差影响 对超出GB151计算公式使用范围的管板 按JB4732 1995分析设计法进行计算 2 受力分析固定管板主要受到以下几个方面的力的作用 a 管 壳程压力对管板的直接作用力 b 管束对管板的弹性支承反力 其由三部分组成 管束因管板挠度变化而产生的弹性反力 管束随壳体一起伸长而引起的弹性反力 管 壳程温差引起的弹性反力 c 管板兼作法兰时法兰螺栓产生的力矩 U形管式中的a型管板仅受到管 壳程压力对管板的直接作用力 3 液柱静压力在管板计算中只有设计压力 没有计算压力 主要是为了简化管板计算的复杂性 但对于较高的立式换热器 如果需要考虑液柱静压力时 应在设计压力中增加液柱静压力 4 厚度除了由强度计算公式确定的厚度外 还应考虑结构设计和制造等方面具有必要的刚度所需要的最小厚度 5 有效厚度 5 6 1 1 管板有效厚度系指管程分程隔板糟底部的管板厚度减去下列二者厚度之和 a 管程腐蚀裕量超出管程隔板槽深度的部分 b 壳程腐蚀裕量与管板在壳程侧的结构开槽深度二者中的较大值 6 换热管中心距 5 6 3 2 考虑换热管中心距不小于1 25倍换热管外径的主要因素 a 胀管时各管孔之间的弹性变形范围不相交 b 焊接连接时 各管端焊缝之间留有一定距离以减少相互之间的焊接应力 对于管孔周围开槽焊来说 1 25倍换热管外径的中心距已是下限 故有条件时可取1 32倍以上 7 管孔与换热管间隙以 19换热管为例 GB151 级管束管子外径 19 公差为 0 20mm 最小间隙为0 05mm 最大间隙为0 60mm TEMA管子外径 19 05 公差为 0 10mm 最小间隙为0 05mm 最大间隙为0 40mm 对于奥氏体不锈钢 为了将加工硬化引起耐腐蚀性能下降的程度限制在最小范围内 规定采用特殊紧配合 由此可见 由于受国内制造条件的限制 在公差精度和最大间隙等方面均比TEMA标准松得多 设计时 尽可能采用 级管束 在较重要场合 换热管选用GB9948标准的钢管 8 固定管板计算公式中的k值 5 7 3 k值是表示管板周边不布管区域的无量纲宽度 k值小 表示管板上布管区域大 管板受到管子加强的范围大 管板刚度大 k值大 表示管板上布管区域小 管板受到管子加强的范围小 管板刚度小 GB151中固定管板的计算公式仅适用于k 1 0的情况 即管板周边未布置管区较窄的情况 若k 1 0时 则用特殊方法计算 9 SW6固定管板计算程序中的 隔板槽面积 5 7 1 1 隔板槽面积 就是GB151中的 Ad 即在布管区范围内 因设置隔板槽和拉杆结构的需要 而未能被换热管支承的面积 双管程管板的隔板槽区域内未能被换热管支承的面积 未包括拉杆区域 对于三角形排列Ad n S Sn 0 866S 对于正方形排列Ad n S Sn S 对于转角三角形排列Ad 0 866n S 2Sn S 对于转角正方形排列Ad n S 1 414Sn S 注意 多管程管板 其值应为管板上所有隔板槽区域内未能被换热管支承的面积 9 管孔表面粗糙度 6 4 6 a 换热管与管板焊接时 Ra 25 m b 换热管与管板胀接时 Ra 12 5 m 3 管箱 1 固定端管箱结构型式a 封头管箱受力均匀 封头受力好 大直径高压时省料 适用于直径大 压力高的场合 但检查和清洗管程时必须拆下管箱及其接管法兰 b 平盖管箱检查和清洗管程时 仅拆下平盖 但平板应力大 有分程隔板时平盖要有足够的刚度 以保证分程隔板端部密封 避免介质短路 必要时需采用锻件 造价高 故适用于直径不大 压力不高 维修时需要经常拆卸的场合 2 热处理 6 8 a 焊有分程隔板的碳钢 低合金钢制管箱和浮头盖需要进行焊后消除应力热处理 b 侧向开孔超过圆筒内径的碳钢 低合金钢制管箱需要进行焊后消除应力热处理 c 奥氏体不锈钢制管箱和浮头盖一般不作焊后消除应力热处理 但是对变形有较高要求时 可进行低温 427 的焊后消除应力热处理 但效果低于碳钢 当有较高抗腐蚀要求或在高温下使用时 应保持奥氏体组织 防止敏化 防止管箱变形 此时可进行固溶处理 由此所形成的残余应力以及焊接残余应力可由低温退火处理来消除 注意 管箱和浮头盖的法兰密封面应在热处理后加工 3 分程隔板 5 2 3 3 a 必要时 开设 6mm排净孔 b 必要时 直立隔板顶 底部开设半圆形的排气 液 孔R 5 10mm c 与管板连接处的端部15mm范围内 隔板厚度不大于10mm 4 接管 5 4 2 1 端部应与壳体内表面平齐 尤其是U形管式和浮头式的壳程接管 2 设计温度高于或等于300 时 应采用对焊法兰 3 不能利用接管进行放气和排液时 应设置公称直径不小于20mm的放气口和排液口 最大限度地排除气 液 4 立式换热器的壳程必须设置放气口和排液口 其形式有多种 a 管板侧面开 形孔 连通壳程内腔 用螺纹或接管对外连接 b 紧挨管板设置接管 接管纵向开口与管板相焊 c 接管不紧挨管板时 采用内伸弯管的接管 内伸弯管的管口距管板表面约5mm 5 换热管 1 品种有无缝光管 螺纹管 波纹管和焊接管等 2 拼接 6 3 3 A3 6 a 直管对接焊缝为一条 且最短管长不应小于300mm b U形管对接焊缝不得超过二条 且最短管长不应小于300mm 弯管段加上至少50mm的直管段范围内不得有拼接焊缝 c 低温用不宜拼接 d 拼接后的换热管应进行通球检查 e 拼接接头应按JB4730进行射线检查 抽查的数量不应小于接头总数的10 且至少为一条 低温用换热管为100 级合格 低温用换热管 级合格 f 拼接后的换热管应逐根进行压力为2倍设计压力的液压试验 3 U形管的弯制 6 3 4 A4 2 3 a 不宜热弯 尤其是低温用U形换热管必须冷弯 b 当有耐应力腐蚀要求时 冷弯U形管的弯管段加上至少150mm的直管段应进行 碳钢 低合金钢钢管进行消除应力热处理 奥氏体不锈钢钢管按协议进行热处理 4 除了可与管板焊接外 其他任何零件均不得与换热管相焊 6 7 6 圆筒 5 2 1 5 3 2 圆筒的厚度除了按强度计算确定外 还应考虑最小厚度要求 其主要原因为 a 增加刚性 减小变形 以利于管束的安装 b 重叠式换热器 接管或鞍座对壳体的局部应力和接管对管箱的局部应力加大 c 有利于壳程设计压力小于管程设计压力时 为了在试压时检查换热管与管板连接接头的致密性 而提高壳程试验压力的应力校核 7 换热管与管板的连接 5 8 1 胀接利用胀管器 使伸到管板中的管子端部直径扩大产生塑性变形而管板只达到弹性变形 因而胀管后管板与管子间就产生一定的挤压力 使管子和管板紧紧地贴在一起 达到密封紧固连接的目的 为保证胀接质量 要求管板的硬度值高于换热管的硬度值 这样可免除胀接时管孔产生塑性变形 影响胀接的紧密性 达不到此要求时 可将管端进行退火处理 降低硬度后进行胀接 奥氏体不锈钢属加工硬化倾向性较大的材料 为获得可靠的胀接以及降低应力腐蚀的可能性 应减少在胀管时的变形量 可采用提高管子外径尺寸精度和管孔精度的较紧配合方法 胀接会引起较大的局部应力 对于易引起加工硬化的材料更甚 但是 如果消除应力 则胀接也就失效 所以具有应力腐蚀的场合 不宜采用胀接 胀接型式有两种 a 强度胀接 为保证换热管与管板连接的密封性能及抗拉脱强度的胀接 b 贴胀 为消除换热管与管孔之间缝隙的轻度胀接 其与强度焊同时实施 当介质具有缝隙腐蚀倾向或不允许有所积聚时 在强度焊接后必须进行贴胀 2 焊接由于氩弧焊的特点是溶透性好 焊肉无夹渣 底部成形好 焊缝强度高以及焊接成功率高 所以对换热管与管板间连接要求高的换热器 如设计压力大 设计温度高 有过大的温度变化以及承受交变载荷的换热器 薄管板换热器 钛和镍等特殊材料的换热器等 宜采用氩弧焊 对于质量要求较高的换热器也应采用氩弧焊 氩弧焊的焊接方法分手工氩弧焊和自动氩弧焊 自动焊的焊缝内在质量好而稳定 外形非常漂亮 对于重要换热器 如有条件应注明焊接方法 自动焊的焊接结构形状和管子伸出长度按不同焊机的要求确定 一般换热管的伸出长度为3 5mm 焊接结构也会引起局部应力 但由于管壁较薄 拘束度低 局部应力不会太大 故一般情况下无需进行消除应力热处理 焊接型式有两种 a 强度焊 为保证换热管与管板连接的密封性能及抗拉脱强度的焊接 b 密封焊 为保证换热管与管板连接的密封性能的焊接 3 适用范围a 强度胀接 5 8 2 1 设计压力小于等于4MPa 设计温度小于等于300 操作中无剧烈的振动 无过大的温度变化及无明显的应力腐蚀 b 强度焊 5 8 3 1 设计压力小于等于35MPa 不适用与有较大的振动及缝隙腐蚀的场合 c 胀焊并用 5 8 4 1 密封性能要求较高的场合 承受振动或疲劳载荷的场合 有缝隙腐蚀的场合 采用复合管板的场合 8 管板与壳体的连接 G1 在选用管板与壳程壳体的焊接接头结构型式时 应充分考虑到该连接处具有高边缘应力区与焊缝重叠及温差应力大的特点 对用于易燃气体 极度或高度危害介质 液化气 设计压力大 设计温度高以及低温容器 疲劳容器和有缝隙腐蚀的容器 应采用对接焊接接头结构 全焊透和不存在缝隙的结构 设计时应采用或尽可能采用的结构为 a 相焊的壳体与管板突出部分等厚 以利对接 使其可承受较大应力 b 焊缝双面成形且能进行射线检测 c 必要时 应设短节 见GB151 1999图G2 e 以便进行双面焊和消除缝隙 d 在焊缝根部不宜使用垫板或类似垫板的结构 因为垫板与壳体内径不可能很好配合 总是有缝隙 9 折流板 折流板的形式 布置和间距等必须符合工艺设计条件的要求 1 折流板形式折流板型式有弓形 双弓形 圆环 圆盘形等 其中常用的是弓形折流板另外 还有折流杆形 2 折流板布置 5 9 5 1 折流板一般应按等间距布置 管束两端的折流板应尽可能靠近壳程进 出口接管 3 折流板最小间距 5 9 5 2 折流板最小间距一般不应小于圆筒内直径的五分之一 且不小于50mm 4 折流板最大间距 5 9 5 3 GB151对折流板最大间距未作规定 但一般不大于筒体的内直径 GB151仅对换热管的最大无支撑跨距作出规定 其与换热管的材料和外直径有关 5 卧式换热器的弓型折流板 5 9 5 1 a 缺口布置 壳程介质为单相清洁流体时 应水平上下布置 壳程介质为气 液相共存或中含有固体物料时 应垂直左右布置 b 折流板水平上下布置