GB/T 151-2026热交换器

ICS7112030

CCSJ7.5.

中华人民共和国国家标准

GB/T151—2026

代替GB/T151—2014

热交换器

Heatexchangers

2026-01-28发布2026-08-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T151—2026

目次

前言

…………………………Ⅶ

引言

…………………………Ⅻ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………3

失效模式

4…………………5

通用要求

5…………………5

通则

5.1…………………5

资格与职责

5.2…………………………6

工艺计算

5.3……………7

设计一般规定

5.4………………………8

许用应力

5.5……………9

焊接接头分类与焊接接头系数

5.6……………………10

耐压试验

5.7……………11

泄漏试验

5.8……………11

焊接接头结构设计

5.9…………………11

超压泄放装置

5.10……………………11

材料

6………………………11

通则

6.1…………………11

圆筒及封头

6.2…………………………12

管板管箱平盖法兰

6.3、、………………12

换热管

6.4………………12

螺柱含螺栓和螺母用钢棒

6.5()………………………13

结构设计

7…………………13

管壳式热交换器的主要零部件及名称

7.1……………13

管壳式热交换器型号

7.2………………17

管程

7.3…………………19

换热管

7.4………………23

管板

7.5…………………26

换热管与管板的连接

7.6………………30

管板与管箱壳体的焊接连接

7.7、……………………35

壳程

7.8…………………35

钩圈式浮头

7.9…………………………51

Ⅰ

GB/T151—2026

壳体

7.10………………53

填料函

7.11……………53

膨胀节

7.12……………56

接管及其他开口

7.13…………………56

设备及接管法兰

7.14…………………56

密封及垫片

7.15………………………56

支座

7.16………………56

附件

7.17………………59

设计计算

8…………………61

筒体封头与隔板

8.1、…………………61

浮头盖与钩圈

8.2………………………64

换热管

8.3………………68

管板计算

8.4……………69

制造检验与验收

9、………………………119

通则

9.1………………119

圆筒

9.2………………119

换热管

9.3……………120

管板管箱平盖

9.4、……………………120

折流板支持板

9.5、……………………123

其他零部件

9.6………………………123

管束的组装

9.7………………………123

换热管与管板的连接

9.8……………124

焊接

9.9………………124

无损检测

9.10…………………………124

热处理

9.11……………125

组装

9.12………………126

尺寸偏差

9.13…………………………127

耐压试验和泄漏试验

9.14……………129

出厂资料

9.15…………………………130

铭牌

9.16………………130

涂敷与运输包装

9.17…………………130

安装操作和维护

10、……………………130

现场安装

10.1…………………………130

试车和操作

10.2………………………131

维护

10.3………………132

附录规范性标准的符合性声明及修订

A()…………133

附录资料性管壳式热交换器传热计算

B()…………134

Ⅱ

GB/T151—2026

概述

B.1………………134

计算流程

B.2…………………………134

设计条件

B.3…………………………135

设计结果

B.4…………………………136

数据表

B.5……………137

基本传热方程

B.6……………………139

总传热系数

B.7………………………140

有效平均温差

B.8……………………140

流体定性温度

B.9……………………141

壁温计算

B.10…………………………141

污垢热阻

B.11…………………………142

管壳式热交换器能效测试与评价方法

B.12…………142

附录资料性流体诱发振动

C()………………………160

流体诱发振动的计算

C.1……………160

换热管的固有频率

C.2………………164

对数衰减率

C.3………………………167

振幅

C.4………………169

振动的判据

C.5………………………170

防振措施

C.6…………………………171

示例

C.7………………172

附录资料性常见流体的物理性质数据

D()…………195

流体密度

D.1…………………………195

比热

D.2………………195

焓

D.3…………………196

导热系数

D.4…………………………196

粘度

D.5………………196

临界温度与临界压力

D.6……………196

气体和蒸气混合物的性质

D.7………………………197

附录资料性污垢热阻

E()……………237

一般规定

E.1…………………………237

水的污垢热阻

E.2……………………237

工业流体的污垢热阻-52

E.3(10m·K/W)…………237

化工过程流体的污垢热阻-52

E.4(10m·K/W)……………………238

天然气汽油加工流体的污垢热阻-52

E.5-(10m·K/W)…………239

石油炼制过程液体的污垢热阻-52

E.6(10m·K/W)………………239

附录资料性金属导热系数

F()………………………241

铁基金属导热系数

F.1………………241

Ⅲ

GB/T151—2026

其他金属导热系数

F.2………………241

附录资料性换热管特性表

G()………………………243

附录规范性换热管与管板胀接工艺评定

H()………245

通则

H.1………………245

胀接常用工艺及胀接结构

H.2………………………245

胀接工艺评定变素

H.3………………245

评定试件和规则

H.4…………………247

检验要求及结果评价

H.5……………249

胀接工艺评定检测的减免

H.6………………………251

胀接工艺评定报告

H.7………………251

附录规范性换热管与管板连接接头拉脱试验

I()…………………255

通则

I.1………………255

试件

I.2………………255

试验步骤

I.3…………………………255

结果评价

I.4…………………………256

附录规范性换热管与管板焊接工艺评定补充要求

J()……………258

通则

J.1………………258

焊接工艺评定因素及评定规则补充要求

J.2………258

评定试件及其评定方法

J.3…………258

检验要求和结果评定

J.4……………259

焊接工艺评定报告

J.5………………262

附录资料性换热管与管板焊接接头的焊缝形式

K()………………266

附录资料性管板与管箱壳体的焊接连接

L()、………267

一般规定

L.1…………………………267

延长部分兼作法兰的管板

L.2………………………267

不兼作法兰的管板

L.3………………267

双管板与筒体的连接

L.4……………269

附录资料性壳体和管束的进口或出口面积计算

M()………………270

一般规定

M.1…………………………270

壳体进口或出口面积A

M.2S………………………270

管束的进口或出口面积A

M.3t……………………271

附录资料性重叠式热交换器抗震设计计算

N()……………………274

一般规定

N.1…………………………274

地震作用和抗震验算

N.2……………274

附录资料性波纹换热管的管板设计

O()……………282

一般规定

O.1…………………………282

结构设计

O.2…………………………282

Ⅳ

GB/T151—2026

符号

O.3………………282

波纹管轴向刚度

O.4…………………283

波纹管的许用压力

O.5………………284

波纹管稳定许用压应力

O.6…………284

管板计算

O.7…………………………285

附录资料性拉撑管板

P()……………286

一般规定

P.1…………………………286

结构设计

P.2…………………………286

设计计算

P.3…………………………287

制造

P.4………………291

附录资料性挠性管板

Q()……………292

一般规定

Q.1…………………………292

结构设计

Q.2…………………………292

设计计算

Q.3…………………………296

制造

Q.4………………301

附录规范性型固定管板式换热器管板设计

R()NEN………………303

一般规定

R.1…………………………303

符号

R.2………………303

计算工况

R.3…………………………306

计算步骤

R.4…………………………306

型热交换器的力学模型与内力分析

R.5NEN………308

管板应力计算

R.6……………………311

换热管应力及其与管板连接拉脱力

R.7……………311

壳体轴向应力

R.8……………………311

质量力作用下管板及相关元件的力学模型与应力计算

R.9………312

附录资料性采用特殊结构的管板设计

S()…………317

一般规定

S.1…………………………317

符号

S.2………………317

计算工况

S.3…………………………318

计算步骤

S.4…………………………319

参考文献

……………………322

Ⅴ

GB/T151—2026

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件代替热交换器与相比除结构调整和编辑性改动

GB/T151—2014《》,GB/T151—2014,

外主要技术变化如下

,:

更改了适用公称直径增加了不同类型热交换器公称直径上限见第章年版的第

a),(1,2014

章

1)。

第章

b)3

更改了公称直径的定义见年版的

1)(3.1,20143.1);

增加了级管束的术语和定义见

2)TⅠ(3.6);

更改了级管束的定义见年版的

3)Ⅰ(3.7,20143.5);

更改了级管束的定义见年版的

4)Ⅱ(3.8,20143.6);

更改了强度焊的名词术语见年版的

5)(3.11,20143.9);

更改了密封焊的名词术语见年版的

6)(3.12,20143.10)。

增加了热交换器常见的失效模式见第章

c)(4)。

第章

d)5

增加了其他结构型式热交换器的规定见年版的

1)(5.1.2,20144.1.2);

删除了设计压力低于及真空度低于的热交换器或受压元件的设计规

2)0.1MPa0.02MPa

定见年版的

(20144.1.7);

增加了特殊结构型式热交换器的研制单位制定企业标准的要求见

3)(5.1.7);

增加了采用高效传热元件或高效传热结构的性能测试要求见

4)(5.1.8);

增加了设计条件中包含热交换器服役过程中的超压可能性及原因的要求见

5)[5.2.2.1a)];

增加了热交换器的用户或设计委托方遵循的规定见

6)[5.2.2.1b)];

更改了设计单位的职责见年版的

7)(5.2.2.2,20144.2.2.2);

增加了监督检验机构的职责见

8)(5.2.2.4);

增加了工艺设计条件中包含不凝气组分与分率的要求见

9)(5.3.1.1);

增加了热交换器能效要求见

10)(5.3.3);

增加了确定最低设计温度时的要求见

11)[5.4.3e)];

增加了换热管与管板连接接头的类别见

12)(5.6.1);

更改了无法进行无损检测的固定管板式热交换器壳程圆筒的环向焊接接头的焊接方法

13)

见年版的

(5.6.4,20144.6.4);

更改了内孔焊接头的无损检测和焊接接头系数的要求见年版的

14)(5.6.5,20144.6.5);

更改了管程耐压试验压力高于壳程耐压试验压力时换热管与管板连接接头试验方法的

15)

要求见年版的

(5.7.4,20144.7.4);

增加了焊接接头结构设计的要求见

16)(5.9);

增加了超压泄放装置的要求见

17)(5.10)。

第章

e)6

增加了换热管材料常用标准及准入条件的要求见

1)(6.1.3~6.1.6);

增加了带凸肩管板采用整体锻件时锻件级别的要求见

2)(6.3.1.2);

Ⅶ

GB/T151—2026

更改了轧制板材抗层状撕裂性能的要求见年版的

3)(6.3.2.1,20145.3.2.1);

更改了复合管板采用堆焊轧制或爆炸焊接复合板的要求见年版的

4)、(6.3.2.2,20145.3.

2.2);

更改了衬层复合结构使用的要求见年版的

5)(6.3.3.2,20145.3.3.2);

更改了换热管采用强化传热管的要求见年版的

6)(6.4.2,20145.4.2);

删除了高合金钢焊接钢管用作换热管的要求见年版的

7)(20145.4.3);

删除了换热管准入评审的要求见年版的

8)(20145.4.5);

增加了应力腐蚀倾向场合螺柱硬度的要求见

9)(6.5.3)。

第章

f)7

更改了管壳式热交换器型号的要求见年版的

1)(7.2.2,20146.2.2);

删除了转角正方形排列时分程隔板槽两侧中心距的要求见年版的

2)[20146.3.1.2c)];

更改了管程防冲结构设置判断条件的规定见年版的