特殊双壳程结构的换热器制造工艺.pdf

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1、石油和化工设备-40-技术交流2017年第20卷技术交流特殊双壳程结构的换热器制造工艺王普选（山西丰喜化工设备有限公司，山西永济044599）[摘要]采用折流板与纵向隔板、壳程筒体焊接密封的特殊结构双壳程换热器，其结构特点决定了换热管装配过程只能按折流板组装焊接位置逐根逐段穿管，为此在制造中对管束零部件的加工制造质量进行有效控制并合理编排管束各零部件的组装焊接工艺，保证了换热管装配的顺利及设备整体制造质量满足图纸技术要求。[关键词]双壳程换热器；折流板；焊接密封；结构；制造工艺中间冷却器是某化工企业氨合成系统用于位置。壳程气体进口侧介质从中间向壳程两端流合成氨气冷却的

2、一台双壳程换热器，其结构型式动，壳程气体出口侧介质从两端向中间流动（见和主要技术参数分别见图1、表1。壳程筒体内径图2）。Φ1100分为上、下两个壳程，纵向隔板与壳程筒(2)壳程纵向隔板与壳程筒体采用GB/T151-体从中心线向下位移55mm组焊，进气口下方设置2014中6.8.4.4(b)焊接密封结构，与一般双壳程换挡液板（件号3）和支撑板（件号4）。技术要求热器不同的是：折流板、挡液板、支撑板与纵向“壳程筒体焊后进行消除应力热处理”。与常规隔板、壳程筒体采用了一侧连续密封焊的特殊结双壳程换热器结构相比存在以下特点：构。(1)气体介质的进、出口管口在壳程筒体中间图1

3、中间换热器结构图上述特殊结构具有气体介质在壳程流动中接。因此，对管板、折流板、壳程筒体的加工、无死区、热交换充分、管束运行平稳等优点，其制作质量进行有效控制，对管束各零部件的组装结构特点决定了制造时的折流板、挡液板、支撑焊接工艺进行合理编排，是保证换热管装配顺利板、纵向隔板必须先与壳程筒体组装焊接完成后和设备整体制造质量满足图纸技术要求的关键。方能装配换热管，装配换热管的穿管过程只能按折流板组装焊接位置逐根逐段穿管，否则，人员作者简介：王普选（1964—），男，山西永济人，大学本科，学将无法进入筒体内狭小空间进行折流板的组装焊士学位，工程师。现在山西丰喜化工设备有限公

4、司从事压力容器制造、检验工作。第1期王普选特殊双壳程结构的换热器制造工艺-41-图1中间换热器结构图1.4管箱、壳程筒体组焊完毕后进行消除应力热处理。参数项目壳程管程1.5设备水压试验时，水温不低于5℃，水压试验设计压力MPa2.20.6合格后，应将液体排净并用压缩空气将设备内部工作压力MPa1.60.4吹干。设计温度℃150/-1880/-182管束零部件的加工制造质量控制要点工作温度℃115/3833/432.1壳程筒体的制作介质NH3水介质特性中度危害/2.1.1壳程筒体下料并刨边和焊接坡口加工后，控焊接接头系数11制单节筒体板料的对角线允差≤1mm、长度允差设

5、备公称直径mmDN1100+2mm、宽度允差±1mm。主要材料Q345R（正火）S304032.1.2控制单节壳程筒体预弯→卷制→纵缝焊接水压试验压力MPa2.420.75→校圆后的最大最小内径差≤5mm；壳程筒体组对→焊接→无损检测→热处理后的直线度允差≤4.5mm。上述控制值均严于相应标准规定。2.2管板、折流板管孔的加工2.2.1管板在车工工序加工完成并检验合格后，两块管板按装配位置叠放在一起，找平、找正，采用数控钻床配钻加工换热管孔。2.2.2折流板分为四种形式共12块，每一个整圆折流板可按图剪切为装配位置上所需的两块折流板，所以，下整圆板料6块即可满足要求，

6、和件号4支撑板一起，下料整平后点焊在一起，找平、找正，用其中一块已加工完成的管板装夹，并以管板为模板进行配钻，配钻完成后，加工折流板外圆，按装配位置剪切出所需装配位置上的折流图2介质流向图板。1设备制造技术要求3管束的组装工艺1.1由于该设备壳程属于液氨腐蚀环境，壳程筒体3.1在组装平台上，将件号7、件号1两块管板都放用Q345R钢板应符合GB713-2014标准规定，供货在管束组装位置的左侧，找正在同一轴线上，管状态为：正火，碳当量需满足CE≤0.45。钢板应逐板密封面相对并间距500~600mm，用角尺测量管张进行100%超声检测，按NB/T47013.3-201

7、5规定板密封面垂直于组装平台后，将两管板分别点焊的III级合格；且应做-20℃夏比（V型缺口）低温固定。冲击试验，三个试样的冲击功算术平均值不得低3.2将已整体消除应力热处理完成的壳体筒体与组于41J，允许有一个试样的冲击功值低于41J，但不装平台上的件号1管板组装，保证筒体与管板同得低于29J。轴、筒体轴线垂直于管板密封面后，先点焊再固1.2管板密封面与壳体轴线垂直，其垂直度允差为定焊，最后用履带式加热器进行局部消除应力热1.0mm。处理。1.3本设备壳程属液氨腐蚀环境，所有与介质接触3.3在筒体内部划出上、下壳程各折流板和件号6的主体材料，碳当量