列管式换热器管板接头焊接工艺改进VIP

列管式换热器管板接头焊接工艺改进 列管式换热器是乙炔法生产聚氯乙烯的关键设备 其中的管子 管板接头在支行中由于 应力和介质腐蚀的共同作用 导致接头破损失效 影响了正常生产 针对这一问题 对结 构设计和制造工艺 焊接工艺诸方面 进行了相应的改进 1 换热器基本结构及工况条件 列管式换热器的材质为 16MnR 外形尺寸为 2400mm 3000mm 换热管为 57mm 3 5mm 换热器壳体内装三块折流板 分上下两层冷却 冷却介质软水 温度为 90 100 工作压力为 0 294MPa 左右 管内介质为氯气 乙 烯氯化氢 管内压力 0 049MPa 温度为 180 220 2 管板接头及其破损分析 列管式换热器管子 连接通常采用胀管方法或焊接方法 有的设备只采取用机械胀管或 液压胀管方法 机械胀管方法易使胀接不匀 一旦管子 管板连接失效 再用胀管来修复就十分困难 液压胀管时 换热管不容易产生 过胀 也不会产生 窜动 所以连接区内应力分 布均匀 连接的可靠性较机械胀接要好 液压胀接对加工精度要求严格 对于密布的接头 要保证 100 胀接成功 也有一定的困难 如果失效 再胀接修复也较为因难 管子 管板焊接连接是稳妥而可靠的工艺方法 焊接时焊缝不易出现裂纹 气孔及夹渣 等缺陷 接头具有足够的强度 塑性和良好的密封性 耐蚀性 通常出现失效几率很小 因此 焊接方法在管子 管板制造中得到广泛应用 采用管子 管板以胀管工艺和焊接新工艺 使接头性能更加可靠 3 结构设计改进 通常根椐材质 制造工艺及产品的技术条件 管子 管板连接选用不同的接头形式 常 用的接头形式见图 1 当管板比较薄时 多采用 1a 形式 连接焊缝呈环状 当管板较厚板时 采用 1b 形式 连接焊缝呈环形角焊缝 而对于厚板及导热较好的铝 铜及其合金管子 管板 则多采用 1c 形式 本换热器管采用 b 形式接头 在满足产品技术条件前提下 选用了手工电弧焊方法 严格控制装配尺寸及焊角尺寸 4 管子 管板接头焊接工艺 1 管孔加工 根据 GB 151 规定进行 确保管孔加工尺寸的公差与精度 2 折流板与管板组装 先将折流板与管板固在一起进行加工 再将它们拆开 管板进行 一次扩孔 倒角 并可证全部管孔的同心度 3 管子检验 20 钢管需经退火处理 管子两端面磨平除锈 去除氧化层 所有管子长 度保持一致 4 穿管装配 将管子穿入管板的管孔中 管子高出管板 5 6mm 5 机械胀管 使管子 管板达到初步连接 6 焊接 先用 J506 焊条 焊接工艺参数见表 1 焊接时要选择合理的焊接顺序 首先 从管板中心管子 管板接头施焊 逐步向管板外缘 直至边缘接头 两焊工同时进行对称位 置施焊 焊完管板半圆上的接头 稍停 0 5 1h 待工件冷却至室温 再焊余下半圆上的 接头 整个管板接头焊完第一层后 再施焊第二层焊缝 焊接顺序与第一层相同 7 检验 管子 管板接头焊缝经过宏观检验和水压试验 无焊接缺陷 不渗漏 检验结 果合格 5 结果 实践证明 改进措施可行 使用效果良好