雙管板預(yù)熱器的制造技術(shù)

金小芳+婁喜燕+梁春城+唐照國(guó)

（浙江德力裝備有限公司 浙江 新昌 312500）

摘要：預(yù)熱器上下兩端都有兩個(gè)管板，管板與換熱管之間采用脹接和脹焊并用，由于兩管板與換熱管之間要求是密封的，如何保證換熱管與管板的密封性是這臺(tái)預(yù)熱器制造的難點(diǎn)和關(guān)鍵。因此，為了保障兩管板與換熱管的密封性，采取了相應(yīng)的制造工藝措施。

關(guān)鍵詞：預(yù)熱器；制造工序；脹接；焊接；1055 E480

1. 引言

應(yīng)用戶要求，我公司設(shè)計(jì)制造了一臺(tái)公稱直徑為DN600、換熱面積為61平方米的雙管板預(yù)熱器（結(jié)構(gòu)如圖1），從圖中結(jié)構(gòu)可以看到，預(yù)熱器上下雙管板中間有個(gè)短節(jié)，這兩個(gè)短節(jié)給設(shè)備的制造過程帶來了不小難度，因此，在制造過程中對(duì)這兩個(gè)短節(jié)的制造工序如何合理安排是關(guān)鍵。

2. 結(jié)構(gòu)說明

預(yù)熱器上下兩端都有兩塊管板（內(nèi)、外管板），兩內(nèi)外管板之間用一個(gè)短節(jié)焊接起來，兩塊內(nèi)管板之間用一個(gè)長(zhǎng)筒體焊接起來作為主殼程，換熱管與兩塊外管板采用焊接，換熱管與兩端的兩塊內(nèi)管板采用脹接。短節(jié)的作用主要是支撐兩塊管板，同時(shí)也為了在進(jìn)行壓力試驗(yàn)時(shí)便于檢查換熱管與內(nèi)管板脹接的密封性。

3. 制造工藝

3.1 脹接要求（試脹）

由于換熱管與內(nèi)管板的脹接有密封性要求，如果脹接不好會(huì)出現(xiàn)泄漏情況，這種結(jié)構(gòu)的預(yù)熱器如果在內(nèi)管板與換熱管之間的脹接接頭出現(xiàn)泄漏，將無(wú)法進(jìn)行修補(bǔ)，最多只能重新加大脹接壓力進(jìn)行補(bǔ)脹，而采用補(bǔ)脹的方法幾乎是沒有修復(fù)的可能。因此，加工內(nèi)管板之前必須進(jìn)行試脹，試脹管板的管孔粗糙度要求為3.2，并且換熱管要求為高精度換熱管，試脹前應(yīng)對(duì)管孔進(jìn)行酸洗，將油污、雜質(zhì)等清洗干凈，并記錄好試脹壓力。加工管板時(shí)必須按成功的試脹工藝要求進(jìn)行加工，脹接時(shí)也應(yīng)按成功的試脹工藝要求進(jìn)行脹接。

3.1焊縫布置

由于內(nèi)外管板之間有一個(gè)短節(jié)，短節(jié)需與內(nèi)外管板焊接，短節(jié)外徑和內(nèi)管板外徑相等，比外管板之間要小，因此沒法在外管板與換熱管裝配好后套進(jìn)行，因而短節(jié)采用了預(yù)卷圓，卷好圓后對(duì)開成兩半，因而短節(jié)產(chǎn)生了兩條焊縫（圖中A2，A5）。

3.3制造工序過程

為了保證預(yù)熱器制造的順利進(jìn)行，就必須合理地安排制造工序過程。由于本臺(tái)設(shè)備的特殊結(jié)構(gòu)，制造工序工程也作比較特殊的安排。

先將拉桿、折流板和其中一塊內(nèi)管板定位好，放入殼程主筒體內(nèi)，內(nèi)管板與主筒體組裝好，再與另外一塊內(nèi)管板進(jìn)行組裝，這時(shí)可以將兩塊內(nèi)管板和筒體進(jìn)行焊接。為了方便外管板與換熱管的組焊，先將兩個(gè)短節(jié)（兩個(gè)短節(jié)的只進(jìn)行定位焊）固定在兩塊內(nèi)管板上，并與外管板進(jìn)行定位焊。這樣，筒體、內(nèi)管板、短節(jié)和外管板都進(jìn)行了組裝連接，下面可以進(jìn)行穿換熱管的工作，換熱管與其中一端的外管板需進(jìn)行定位焊，定位焊后進(jìn)行焊接，焊接采用管板自動(dòng)氬弧焊，不僅焊縫成型美觀，焊接效率也很高。檢查另外一端的外管板和換熱管之間伸出長(zhǎng)度，伸出長(zhǎng)度如果太長(zhǎng)（超過5mm），則需將換熱管進(jìn)行平頭切短，如果伸出長(zhǎng)度符合要求則可以直接進(jìn)行管板自動(dòng)氬弧焊。

換熱管與外管板焊接后，進(jìn)行內(nèi)管板與換熱管的脹接，脹接工藝按照試脹工藝進(jìn)行，之所以將換熱管與外管板先焊接，后與內(nèi)管板脹接，是為了防止焊接過程中換熱管的拉伸收縮力將脹縫損壞，導(dǎo)致密封性變差。脹接完畢后，將短節(jié)的定位焊縫割開并取下來，對(duì)主筒體殼程進(jìn)行試壓，以便檢查脹縫強(qiáng)度和密封性。主筒體殼程試壓合格后，將短節(jié)重新與內(nèi)外管板進(jìn)行組焊，組焊完成好，對(duì)短節(jié)殼程進(jìn)行試壓，以便檢查換熱管與外管板的強(qiáng)度和密封性。

3.4 制造檢驗(yàn)：換熱管與管板的脹接和焊接是否符合脹接工藝和焊接工藝是制造工序過程中檢驗(yàn)的重點(diǎn)，經(jīng)檢驗(yàn)員的檢驗(yàn)確認(rèn)了換熱管與管板的脹接和焊接均符合工藝要求，在預(yù)熱器的殼程試壓過程中，經(jīng)試壓檢驗(yàn)員仔細(xì)檢驗(yàn)，沒有發(fā)現(xiàn)預(yù)熱器的脹縫和焊縫中存在泄漏點(diǎn)，制造工藝符合要求。

4.結(jié)束語(yǔ)

通過合理地安排制造工序過程，精心設(shè)計(jì)了試脹工藝，按照嚴(yán)格地制造工藝要求進(jìn)行制造，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的預(yù)熱器順利地制造完工，經(jīng)檢驗(yàn)驗(yàn)收后，達(dá)到了設(shè)計(jì)、制造要求，并能及時(shí)交貨。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB150-2011，《壓力容器》[S].

[2] 壓力容器制造和修理[M].化學(xué)工業(yè)出版社. 2004.

[3] GB151-1999，《管殼式換熱器》[S].

作者簡(jiǎn)介：

金小芳（1983—），女，浙江，本科，助理工程師，浙江德力裝備有限公司，研究方向：壓力容器制造及檢驗(yàn)。

婁喜燕（1982—），女，浙江，本科，助理工程師，浙江德力裝備有限公司，研究方向：壓力容器制造及檢驗(yàn)。

梁春城（1980—），男，浙江，專科，助理工程師，浙江德力裝備有限公司，研究方向：壓力容器制造與檢驗(yàn)。endprint