大型换热器管和管板连接工艺优化探析

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1、大型换热器管和管板连接工艺优化探析摘要：为了对大型换热器在结构上的特点进行研究并了解其在焊接问题上所存在的缺陷以及产生这种缺陷的因素，本文将结合具体的实例对其进行分析，找出制造过程中的关键部位，并对这部分的工艺进行优化。在制作换热器的过程中最大的问题就是如何更好的将管板与换热管连接到一起，在这个部位进行焊接的时候我们一定要注意尽量避免变形的问题以及应力的问题，根据相关的要求，一定要对管板与换热管连接处的严密性有所保证。为了找到在制造要求之内的误差，我们经过长期的实际测试，终于发现管板对外凸出的部分以及对内凹进部分的偏差都不能超过0〜加m,而它的对角线在尺寸上不能够超过5mm。关

2、键词：大型换热器管板换热管连接工艺优化在河北有一家安装工程的公司在一家煤气公司接受了一项工程，就是制作两台比较大型的煤气冷却器，要求其为横管式，一般对于这种类似大型的换热器的设备体型都比较大，还有一定的重量，其中包含的换热管数量也非常多，因此这项工程中最主要的技术问题就集中在管子与管板的连接问题上。在过去人们所采用的方式多为胀接，而这次的工程在图纸设计中要求在连接处采用的方式为焊接，这就要求工人在制作的过程中严格要求自己，在管与管板的连接处一定要注意其严密性，同时还要避免连接处产生变形，如此才能够达到要求。一、对设备的基本情况进行分析此次工程中对于设备的结构要求其为立式长方形同

3、时横管是焊接形式，而这项技术是由外国引进之后进行转化，使其成为我国的技术。在这里对设备进行一下简单的描述：此设备重达52890kg,其外形的尺寸为3330X2300X13898mm,其主体的规格为2990X2080X13898mm,它包含的横管数为2952根，横管重达27533kg,横管的规格为45X3X2999mm,管板重达7236kg,管板的规格为2080X13807X20mmo此外这次的设备还在外伸的壳体上还加有26个或大或小的水箱，这些都是在国内比较不常见的结构。综上所述可以了解到这次的设备具有非常复杂的结构，同时它的形体也非常庞大，因此在制作的时候难度就会加大。在对此

4、项设备进行制作的时候还有一定的技术要求，比如说，此设备在总体上可以有偏差小于等于10mm的不直度;当设备全部完工之后要保证它的壳体可以承受0.03MPa,在对其进行氮渗透的试验时使用氨气体积占总体1%的压缩空气；用0.5MPa的表压对管程进行水压的试验，在进行这些试验的时候都不能有泄漏出现。经过长期的观察以及分析可以了解到在制作类似换热器的设备过程中常常因为焊接时候的变形以及焊接应力而发生一些缺陷。同时还了解到产生这些的原因主要有以下几点：第一，在焊接的时候设备以及所需焊件在进行加热或者是冷却的时候不均匀。通常情况下，焊接都是由高温趋向低温，而高温的时候金属的内部存在的是拉应力

5、，在低温的时候则是压应力，而一般的焊接应力就是在这个时候产生的，在对设备进行冷缩的时候受到阻碍；第二，在进行焊接的时候一些金属可能会在加热与冷却这个环节产生组织上的变化，比如说焊缝的金属以及热影响区域的一些金属，然而这些组织的密度并不是很一样，所以在进行冷却的时候，一些焊缝之间的金属或是由于膨胀或是由于冷缩而产生相应的应力变化；第三，在焊接的过程中导致变形的因素有很多。二、在进行焊接的时候需要注意的规范以及对其的优化此次设备在选材上面非常认真，选用10号的碳素结构钢作为换热管子的材料，选择Q235-A作为管板的材料。在工作过程中还进行了一系列的模拟实验，找到最合适的参数来进行安

6、装，只有这样才能够保证一次就可以安装成功。1•接口处选择的形式在管板与换热管的接口处所选择的形式为插接式，在进行安装的时候要求管子能够往外伸的长度为2.5mm到5mm,管板与换热管之间应该有一定的配合间隙，经过测试可以得知其为0.6mm。在此次设备中有一些缺陷并不是很好修复，比如说在运行过程中发现水压不够而产生泄漏，因此一定要提前对管子进行水压的测试，一般选择用1.5〜2.0倍的水压进行测试。除此之外，这是一次大型的设备，需要的管子比较多，相对的管板上需要凿的孔就比较多，为了保证管板在运行时的质量，就要对孔的精度有一定的要求，一般要求孔的偏差应该在0〜0.25mm之内。同时对于

7、孔的粗糙度也有一定的要求，为了保证孔的适宜度在进行焊接的时候需要的粗糙度不能大于25Um。2.注意清理管板的孔以及管端在将换热管与管板连接在一起之前应该注意检查管子里以及管板孔内的污垢，如果管道内有铁屑等将会影响焊接时候的质量。2.焊接时候的顺序在将管与管板进行连接的时候需要一定的先后顺序，其顺序如下：3.1在进行焊接之前先对每一个接口进行点焊，在管道口处则需要点焊两点，而进行点焊时的长度则在5mm到10mm之间，这时候的层次为一层。3.2先将定位用的管进行焊接，每一次焊接的层数为两遍。3.