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1、·62·化工设备与管道第42卷管壳式换热器管板与换热管焊接常见质量问题的防止朱日良(浙江江山化工股份有限公司,江山324100)摘要管壳式换热器在使用中常出现换热管和管板焊接接头因质量问题的泄漏,通过合理的制造工艺可有效防止。关键词管壳式换热器焊接管板换热管1前言经常发生泄漏。尤其介质为循环水等水和有机物混换热器由于处于受压、介质有腐蚀性、流动磨合物的碳钢换热器,泄漏频繁。经现场观察和分析,蚀,尤其是固定管板换热器,还有温差应力,管板与主要是管板与换热管焊接存在质量问题,其次水和换热管联接处极易泄漏,导致换热器失效。目前,管有机物混合物有较强腐蚀
2、也是促进因素。常见的焊板与换热管联接有三种方式:焊接、胀接、胀接加焊接质量问题有:接。胀接着有长久历史,已积累丰富经验,对管板变(1)焊接长度不符合规定制造时管板加工坡形等影响小,但制造工艺复杂,承受压力波动、温度口常偏小,例如普通换热管<19×2、<25×2国标规定变化差,在常见管壳式换热器应用已逐渐减少。胀接l3须不小于2mm,<32×2.5以上不小于2.5mm,当壁加焊接结构虽然克服胀接强度不够和焊接存在应力厚增加还须适当增大。而实际却往往达不到。另外普腐蚀、破裂等缺点,但制造工艺更加复杂,且在制造通换热管<19×2、<25×2伸出长度l1
3、不小于1.5mm,过程中胀接和焊接过程会相互影响,较难控制其质压力高时伸出长度l2加长到2.5mm;<32×2.5换热管量,且成本高,仅用于特殊使用要求场合。而焊接因伸出长度l1不小于2.5mm,压力高时伸出长度l2加长管板加工要求低,制造工艺简便,有较好紧密性,应到3.0mm。而实际由于组装、下料控制不好等因素,甚用最为普遍。至有些焊工焊接习惯原因,也经常达不到所要求尺2管板与换热管焊接常存在问题寸。这样焊接长度必然小于规定要求,其承载能力下笔者所在单位是一家主要生产氮肥、液氨、有机降,按GB151计算采用拉脱应力q=δt·a/πdl虽然胺化工
4、产品兼有压力容器设计、制造的公司。在实际在设计合格,但在实际却可能超标。生产过程中曾发现有很多数量的自制管壳式换热器(2)焊接前处理方法不好在制造过程中常见(3)刀具回转轴线与工件轴线进行同心与平行调25(2):110-1122张晓兵,霍岩,杨志忠,李淑杰.管道现场安装插头加工设备及工整时要简单快速,调整机构易于操作。艺操作.纤维复合材料.2002,4(4):44-45(4)采用双马达驱动时,在进行液压控制回路设3厉善元.弯管接头法兰盘的铣削加工.机床与液压.2001,5:计时要充分注意到由于两个马达不同步可能带来的164传动干涉问题。采用单马达
5、驱动可以避免该问题,但4黄敢.机床设计中运动参数的确定.机床与液压.2001,6:103-是动力罩受力不对称。1055刘凤利,李辉.机床主传动系统优化设计.河北理工学院学报.2001,23(1):46-52参考文献6贾贤安.金属箔加工机进给装置的设计.机械工程师.2002,11:52-531卫江升.大直径法兰泄漏原因和唇焊结构的应用.大氮肥.2002,2005年第1期·63·碳钢换热管管端清理不净或管头清理后较长时间未试漏合格—开车又泄漏,连续多次,不断有新的换热组装又生锈;管板加工后长时间放置而生锈或涂防器和管板焊接接头漏点出现。锈油,组装时均
6、难清理。从而导致焊肉中杂质多。针对上述情况,我们采用合理的加工工艺和时(3)焊接方法不当采用手工电弧焊时,引弧和间按排:首先,管板加工时间紧接在换热器组装前,熄弧直接在联接的角焊缝上,管板垂直位置焊接,焊管孔坡口尺寸加工到位;换热管管端打磨后立即组缝一次成形,都较易导致夹渣和气孔。装,并检查伸出长度,不合格者调整更换;将换热器吊立,(可在车间地面挖建深井,便于换热器放置),管板水平放置,对U型管束可支撑其管板,尽量使管板接近水平;在焊前用钢丝刷清理,压缩空气吹净等方法使见金属光泽;在焊接过程中,采用合理焊接工艺和速度,使每根焊条焊完整个管的焊缝后
7、在四孔中间三角区引弧和熄弧。对于碳钢换热器采用双道焊接:先将管板和换热管先焊接一道;然后,用钢丝刷等清理干净;根据现场情况采用试压检查或着色等方法检查,有经验也可直接用肉眼检查;对漏点和裂纹要打磨后补焊;在以上工序所有完成后再焊接一道,使焊接接头尺寸达到设计要求;通过中间检查,有效地消除了焊接缺陷,从而保证换热器和管板国标GB151-19995.8.3条规定强度焊图(图中l2=l1)焊接接头质量。对于一些耐蚀性能好的不锈钢材质3分析和措施且采用氩弧焊等来保证焊缝质量的换热器,则可视换热管和管板焊接接头受载较特殊,除了受管情况采用一道或二道焊接,但
8、也应采用合理焊接工程和壳程压力差外,还有管板变形,特别是固定管板艺和速度来充分保证焊接接头尺寸。换热器还有温差应力。另外由于角焊接头本身
