乙二醇高通量换热器的制造.pdf

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1、第9期-5-论文广场乙二醇高通量换热器的制造张勇（大庆石化分公司机械厂，黑龙江大庆163714）[摘要]介绍了乙二醇高通量换热器的制造，对其制造过程中的难点及解决方案进行了阐述。[关键词]乙二醇高通量换热器；穿引器；检棒；自动钨极氩乙二醇高通量换热器是由大庆石化分公司机械设计和制造。换热器管板采用16MnⅢ或0Cr18Ni9Ⅲ厂为国内某石化企业新建36万吨/年乙二醇装置制造复合蒙乃尔合金400（即镍铜合金），换热管采用的大型换热器，同时制造四台，分别为EG第一、国外专利产品—高通量换热管（换热管

2、基材牌号第三浓缩塔再沸器。这四台换热器为固定管板式结C70600，90Cu-10Ni），管板与换热管连接形式：构，中压设备，按GB/T151-2014《热交换器》进行强度焊+贴胀。设备主要技术参数见表1。表1设备主要技术参数EG第一浓缩塔再沸器EG第三浓缩塔再沸器管壳程筒体/封头0Cr18Ni90Cr18Ni9管板16MnⅢ/SB127-4000Cr18Ni9Ⅲ/SB127-400换热管SB466-C70600/Φ31.75×2.11mmSB466-C70600/Φ31.75×1.65mm总重量

3、68800kg34300kg设计温度壳程：250℃；管程：250℃壳程：235℃；管程：230℃设计压力壳程：2.8MPa；管程：2.4MPa壳程：1.9MPa；管程：1.4MPa介质蒸汽/EG第一浓缩塔釜液工艺蒸汽/EG第三浓缩塔釜液液压试验壳程：3.987MPa；管程：3.481MPa壳程：2.673MPa；管程：2.017MPa无损检测RT100%，II级RT20%，Ⅲ级设备规格Φ2400×11657×30/26mmΦ1900×10607×20/16mm1主要制造难点和解决方案能无限固溶于

4、Cu，其导热性和导电性与碳钢十分1.1高通量换热管的检验接近，焊接性能远优于其它铜合金，焊前无需预热，但对S、P、Pb比较敏感。换热管的化学成高通量换热管成分为90Cu-10Ni，牌号[1]分、力学性能见表2。C70600，属于有色金属的铜镍合金类，由于Ni表2C70600化学成分和力学性能项目CuNiSnFeZnMnSPδb(minMPa)δs(minMPa)硬度(HRC)数值剩余9～110.051～1.81.01.00.020.0226289.6451.2复合管板的控制管板复层（蒙乃尔合金4

5、00）的化学成分、力作者简介：张勇（1972—），男，黑龙江大庆人，1996年毕业学性能见表3[2]。于沈阳工业大学焊接工艺及设备专业，大学本科，高级工程师。现从事压力容器制造技术管理及新产品研制工作。石油和化工设备-6-论文广场2016年第19卷表3蒙乃尔合金400化学成分和力学性能项目CuNiCFeSiMnSδb(MPa)δs(MPa)δ5(%)数值28～34630.32.50.52.00.02448519535由于换热器管板为16MnⅢ或0Cr18Ni9Ⅲ复合蒙乃尔合金400（即镍铜合金）

6、。按NB/T47002.1-2009《压力容器用爆炸焊接复合板第1部分：不锈钢—钢复合板》B1级对管板复层与基层的贴合率及结合面剪切强度进行控制，贴合率要求达到100%，结合面剪切强度≥210MPa。1.3管板钻孔在乙二醇高通量换热器制造中，管板钻孔是重要的机加工工序。乙二醇高通量换热器管束为GB/T151-2014中I级管束。管孔直径为1-引头；2-胶圈Φ32+0.15mm，管孔垂直度公差为0.1mm，管孔表面图1穿引器粗糙度Ra6.4μm。管程侧管板表面，＞98%相邻有利于它们之间的焊接。两

7、管孔之间的孔桥宽度应大于6.22mm，允许≤2%(2)焊接时，铜、镍母材侧易与S、P、Pb、As相邻两管孔之间的最小孔桥宽度为4.62mm。在管等杂质生成低熔点共晶物，引起接头脆化开裂。板钻孔加工中采取了以下措施：(3)铜、镍合金在熔点、导热性能、线膨胀在数控钻铣床上采用一钻两铰孔工艺来保证系数及电阻率等方面差异较大，焊缝冷却时产生孔径公差和管孔粗糙度。较大的变形，导致较大的焊接应力而产生焊接裂机加工Φ32mm和Φ32.15mm两种规格的检纹。棒，逐个检查管孔。(4)氧、氢在镍中的溶解度液态时很

8、大，冷却加工后实测上述精度均控制在设计规范要求时变小，可能导致焊缝出现气孔。范围内。1.5.2焊接材料及焊接工艺1.4管束组装工艺国内乙二醇高通量换热器专业生产商在其乙二醇高通量换热器管束组装时，应保证复合管板与高通量换热管的焊接工艺主要为手工管板与换热管垂直及两管板的平行，测量两管板钨极氩弧焊，焊工的操作技能要求高，劳动强度的四点。穿管时，在换热管管头加装了穿引器，大，生产效率低，焊缝成形质量不好。我厂在这避免了穿管工序对高通量换热管外壁和管端的损四台乙二醇高通量换热器的管板与换热管焊接伤，工