一種換熱器管板接頭固定工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種換熱器管板接頭固定工藝，包括以下步驟：A）換熱管與管板的準備；B）換熱管與管板的連接；C）連接質(zhì)量檢測；步驟B）包括管板與換熱管的配管和焊接，配管包括順序進行的換熱管穿設(shè)和換熱管初步連接，換熱管穿設(shè)工序中，換熱管自由端相對于管板凸出，且凸出長度為4-7mm，焊接工序為：首先從管板中心處的換熱管接頭處施焊，再逐步向管板外緣擴展，且以上過程同一換熱管兩端的管板焊接同時進行，換熱管接頭處施焊的焊接形式采用多層施焊的方式，同時限制每層施焊的焊接電流和電壓的大小。本工藝方法簡單，大大延長了列管式換熱器的使用壽命和減小了列管式換熱器的維護成本。
【專利說明】一種換熱器管板接頭固定工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及換熱器的制造工藝，特別是涉及一種換熱器管板接頭固定工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]換熱器(英語翻譯:heat exchanger)，是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱熱交換器。換熱器是石油工業(yè)部門的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位，列管式換熱器作為換熱器的一個分支，被廣泛運用于石化行業(yè)中。
[0003]列管式換熱器中管子與管板的接頭在換熱器使用過程中受到應(yīng)力和介質(zhì)腐蝕的共同作用，為列管式換熱器中最易出現(xiàn)的故障點，以上接頭破損失效后，冷熱流體相互混合，導(dǎo)致傳熱質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量下降，影響正常生產(chǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中管子與管板的接頭為列管式換熱器中最易出現(xiàn)的故障點，以上接頭破損失效后，冷熱流體相互混合，導(dǎo)致傳熱質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量下降，影響正常生產(chǎn)的問題，本發(fā)明提供了一種換熱器管板接頭固定工藝。
[0005]針對上述問題，本發(fā)明提供的一種換熱器管板接頭固定工藝通過以下技術(shù)要點來解決問題:一種換熱器管板接頭固定工藝，包括順序進行的以下步驟:
A)換熱管與管板的準備；
B)換熱管與管板的連接；
C)連接質(zhì)量檢測；
所述步驟B)包括管板與換熱管的配管和焊接，所述配管包括順序進行的換熱管穿設(shè)和換熱管初步連接，換熱管穿設(shè)工序中，換熱管自由端相對于管板凸出，且凸出長度為4-7_，所述換熱管初步連接工序為采用強度脹接實現(xiàn)換熱管與管板的初步固定；
所述焊接工序為:首先從管板中心處的換熱管接頭處施焊，再逐步向管板外緣擴展，且以上過程同一換熱管兩端的管板焊接同時進行，所述換熱管接頭處施焊的焊接形式采用多層施焊的方式，即將所有接頭處完成一次施焊操作后，再一次進行下一次施焊，直至達到要求的焊縫形式，第一次施焊的焊接電流在90-100A的范圍內(nèi)，后續(xù)進行的下一次施焊焊接電流逐漸增加，且增加量不超過20A，每次施焊的焊接電壓均小于30V。
[0006]更進一步的技術(shù)方案為:
所述步驟A)中換熱管的準備包括依次進行的原料準備、拉管機成形和定管長切管；
管板的準備包括鉆制用于換熱管穿設(shè)的管孔，所述管孔的管徑大于換熱管管徑的數(shù)值范圍在0.1-0.15mm范圍內(nèi)。
[0007]所述步驟A)中還包括折流板的準備，所述折流板的準備包括鉆制用于換熱管穿設(shè)的折流板孔，所述折流板孔的鉆制采用將折流板與管板重疊鉆孔，管孔與折流板孔同步鉆制的加工方式予以實現(xiàn)。
[0008]所述步驟A)中管板的準備還包括管孔精度控制步驟，所述管孔精度控制步驟包括:設(shè)置一個直徑與管孔直徑下限相等的通規(guī)，設(shè)置一個直徑與管孔直徑上限相等的止規(guī)，通過通規(guī)和止規(guī)測量管孔的孔徑檢查出不符合加工要求的管孔；對所述不符合加工要求的管孔進行補焊或打磨處理。
[0009]所述步驟B)中，焊接方式為填絲氬弧焊，且焊接完成后焊縫高度不小于管壁厚度的1.4倍。
[0010]所述填絲氬弧焊為雙層氬弧焊，且第二層焊道起弧處偏離第一層焊道起弧點的角度不小易15°。
[0011]所述步驟C)包括盛水試漏、壓力試驗、水壓試驗中的至少一個。
[0012]本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明工藝簡單，通過在焊接之前采用強度脹接的方式實現(xiàn)換熱管與管板的初步固定后再進行焊接，且采用換熱管自由端相對于管板凸出，凸出長度為4-7_的裝配工藝要求，使得換熱管與管板的接頭穩(wěn)定可靠，相對于現(xiàn)有技術(shù)中采用的換熱管與管板齊平的結(jié)構(gòu)形式，使得換熱管與管板接頭的使用壽命提高了三倍以上，大大延長了列管式換熱器的使用壽命和減小了列管式換熱器的維護成本。
[0013]2、本發(fā)明提供的焊接工序，通過采用每個換熱管焊縫多次焊接多層形成的結(jié)構(gòu)形式，可減小焊縫在形成過程中焊接熱對管板和換熱管的熱影響區(qū)的大小和熱應(yīng)力大小，有利于保持換熱管和管板本身所具有的強度和耐腐蝕性能、減小換熱管與管板上的熱應(yīng)力大小，可進一步保證換熱管與管板連接的質(zhì)量和可靠性。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不僅限于以下實施例。
[0015]實施例1:
一種換熱器管板接頭固定工藝，包括順序進行的以下步驟:
A)換熱管與管板的準備；
B)換熱管與管板的連接；
C)連接質(zhì)量檢測；
所述步驟B)包括管板與換熱管的配管和焊接，所述配管包括順序進行的換熱管穿設(shè)和換熱管初步連接，換熱管穿設(shè)工序中，換熱管自由端相對于管板凸出，且凸出長度為4-7_，所述換熱管初步連接工序為采用強度脹接實現(xiàn)換熱管與管板的初步固定；
所述焊接工序為:首先從管板中心處的換熱管接頭處施焊，再逐步向管板外緣擴展，且以上過程同一換熱管兩端的管板焊接同時進行，所述換熱管接頭處施焊的焊接形式采用多層施焊的方式，即將所有接頭處完成一次施焊操作后，再一次進行下一次施焊，直至達到要求的焊縫形式，第一次施焊的焊接電流在90-100A的范圍內(nèi)，后續(xù)進行的下一次施焊焊接電流逐漸增加，且增加量不超過20A，每次施焊的焊接電壓均小于30V。
[0016]具體的，通過在焊接之前采用強度脹接的方式實現(xiàn)換熱管與管板的初步固定后再進行焊接，且采用換熱管自由端相對于管板凸出，凸出長度為4-7_的裝配工藝要求，使得換熱管與管板的接頭穩(wěn)定可靠，相對于現(xiàn)有技術(shù)中采用的換熱管與管板齊平的結(jié)構(gòu)形式，使得換熱管與管板接頭的使用壽命提高了三倍以上，大大延長了列管式換熱器的使用壽命和減小了列管式換熱器的維護成本。
[0017]本實施例中提供的焊接工序，通過采用每個換熱管焊縫多次焊接多層形成的結(jié)構(gòu)形式，可減小焊縫在形成過程中焊接熱對管板和換熱管的熱影響區(qū)的大小和熱應(yīng)力大小，有利于保持換熱管和管板本身所具有的強度和耐腐蝕性能、減小換熱管與管板上的熱應(yīng)力大小，可進一步保證換熱管與管板連接的質(zhì)量和可靠性。
[0018]實施例2:
本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上作進一步限定，所述步驟A)中換熱管的準備包括依次進行的原料準備、拉管機成形和定管長切管；管板的準備包括鉆制用于換熱管穿設(shè)的管孔，所述管孔的管徑大于換熱管管徑的數(shù)值范圍在0.1-0.15mm范圍內(nèi)。
[0019]本實施例中，原料準備采用同一爐批次的坯料，拉管機成形采用同一臺校驗實驗合格的拉管機，定管長切管的長度根據(jù)殼程長度而定，目的為一次性切割得到滿足裝配要求的換熱管，以減小換熱管在安裝過程中打磨的可能性或程度，以減小磨粒對換熱管與管板配合的精度影響；管孔與換熱管的直徑差旨在在換熱管與管板的初步連接中，得到換熱管最佳的膨脹量。
[0020]為便于得到支撐良好的換熱管或換熱充分的換熱器，本實施例中為得到管板與折流板上具有良好同心度的用于穿設(shè)換熱管的管孔或折流板孔提供了一種制造方案:所述步驟A)中還包括折流板的準備，所述折流板的準備包括鉆制用于換熱管穿設(shè)的折流板孔，所述折流板孔的鉆制采用將折流板與管板重疊鉆孔，管孔與折流板孔同步鉆制的加工方式予以實現(xiàn)。
[0021]為保證管孔的加工要求和提高管孔的檢驗效率，所述步驟A)中管板的準備還包括管孔精度控制步驟，所述管孔精度控制步驟包括:設(shè)置一個直徑與管孔直徑下限相等的通規(guī)，設(shè)置一個直徑與管孔直徑上限相等的止規(guī)，通過通規(guī)和止規(guī)測量管孔的孔徑檢查出不符合加工要求的管孔；對所述不符合加工要求的管孔進行補焊或打磨處理。
[0022]為減小焊接缺陷，所述步驟B)中，焊接方式為填絲氬弧焊，且焊接完成后焊縫高度不小于管壁厚度的1.4倍。所述填絲氬弧焊為雙層氬弧焊，且第二層焊道起弧處偏離第一層焊道起弧點的角度不小易15°。
[0023]為保證管板與換熱管之間的連接質(zhì)量，所述步驟C)包括盛水試漏、壓力試驗、水壓試驗中的至少一個。
[0024]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的【具體實施方式】只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實施方式，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種換熱器管板接頭固定工藝，包括順序進行的以下步驟: A)換熱管與管板的準備； B)換熱管與管板的連接； C)連接質(zhì)量檢測； 其特征在于，所述步驟B)包括管板與換熱管的配管和焊接，所述配管包括順序進行的換熱管穿設(shè)和換熱管初步連接，換熱管穿設(shè)工序中，換熱管自由端相對于管板凸出，且凸出長度為4-7mm，所述換熱管初步連接工序為采用強度脹接實現(xiàn)換熱管與管板的初步固定； 所述焊接工序為:首先從管板中心處的換熱管接頭處施焊，再逐步向管板外緣擴展，且以上過程同一換熱管兩端的管板焊接同時進行，所述換熱管接頭處施焊的焊接形式采用多層施焊的方式，即將所有接頭處完成一次施焊操作后，再一次進行下一次施焊，直至達到要求的焊縫形式，第一次施焊的焊接電流在90-100A的范圍內(nèi)，后續(xù)進行的下一次施焊焊接電流逐漸增加，且增加量不超過20A，每次施焊的焊接電壓均小于30V。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換熱器管板接頭固定工藝，其特征在于，所述步驟A)中換熱管的準備包括依次進行的原料準備、拉管機成形和定管長切管； 管板的準備包括鉆制用于換熱管穿設(shè)的管孔，所述管孔的管徑大于換熱管管徑的數(shù)值范圍在0.1-0.15mm范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種換熱器管板接頭固定工藝，其特征在于，所述步驟A)中還包括折流板的準備，所述折流板的準備包括鉆制用于換熱管穿設(shè)的折流板孔，所述折流板孔的鉆制采用將折流板與管板重疊鉆孔，管孔與折流板孔同步鉆制的加工方式予以實現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換熱器管板接頭固定工藝，其特征在于，所述步驟A)中管板的準備還包括管孔精度控制步驟，所述管孔精度控制步驟包括:設(shè)置一個直徑與管孔直徑下限相等的通規(guī)，設(shè)置一個直徑與管孔直徑上限相等的止規(guī)，通過通規(guī)和止規(guī)測量管孔的孔徑檢查出不符合加工要求的管孔；對所述不符合加工要求的管孔進行補焊或打磨處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換熱器管板接頭固定工藝，其特征在于，所述步驟B)中，焊接方式為填絲氬弧焊，且焊接完成后焊縫高度不小于管壁厚度的1.4倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種換熱器管板接頭固定工藝，其特征在于，所述填絲氬弧焊為雙層氬弧焊，且第二層焊道起弧處偏離第一層焊道起弧點的角度不小易15°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一個所述的一種換熱器管板接頭固定工藝，其特征在于，所述步驟C)包括盛水試漏、壓力試驗、水壓試驗中的至少一個。
【文檔編號】B23K9/16GK104043893SQ201410303100
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】周斌 申請人:成都高普石油工程技術(shù)有限公司