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2022-10-18 07:56:26王巖王立存
石油和化工設(shè)備 2022年9期 關(guān)鍵詞：焊縫
王巖 王立存
（錦西化工機(jī)械集團(tuán)有限公司，遼寧 葫蘆島 125001）
U型管換熱器的特點(diǎn)是管束可以自由伸縮，不會(huì)因管殼程之間的溫差而產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱補(bǔ)償性能好。管程為雙管程，流程較長(zhǎng)，流速較高，傳熱性能較好，承壓能力強(qiáng)。管束可以從殼程內(nèi)抽出，便于檢修和清洗，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)便宜。U型管換熱器的缺點(diǎn)是管內(nèi)清洗不便，管束中間部分的管子難以更換，又因最內(nèi)層的管子彎曲半徑不能太小，在管板中心部分布管不緊湊，所以管子數(shù)量不能太多，且管束中心部分存在間隙，使殼程流體易于短路而影響殼程換熱。此外，為彌補(bǔ)彎管后管子壁厚的減薄，直管部分需用管壁較厚的管子。這就影響了U型換熱器的使用場(chǎng)合，僅宜用于管殼壁溫相差較大，或殼程介質(zhì)易結(jié)垢而管程介質(zhì)清潔和不易結(jié)垢，高溫、高壓、腐蝕性強(qiáng)的場(chǎng)合。
1 設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)
1.1設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖1。吹掃氮?dú)饧訜崞鞯囊?guī)格尺寸為Φ400X10X3550。殼程的氮?dú)鈴腘01管口進(jìn)入，經(jīng)過U型換熱管中的高溫蒸汽的加熱，高溫度氮?dú)鈴腘02管口排出。
圖1
1.2 主要技術(shù)參數(shù)及節(jié)點(diǎn)圖
1.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)見表1
表1
工作溫度（入口/出口） ℃ 190/181 13.8/177設(shè)計(jì)溫度 ℃ 225 200介質(zhì)名稱 蒸汽 氮?dú)庵黧w材料 Q345R/10 Q345R焊接接頭系數(shù) 0.85 0.85
1.2.2 主要節(jié)點(diǎn)圖
2 殼程制造
2.1 殼程筒體組對(duì)焊接。殼程筒體組對(duì)環(huán)焊縫對(duì)口錯(cuò)邊量≤2mm，直線度≤4.5mm，影響管子穿入的焊縫內(nèi)表面磨平。對(duì)B類焊縫進(jìn)行20%RT檢測(cè)，按NB/T47013.2-2015中III級(jí)合格，技術(shù)等級(jí)AB級(jí)。
2.2 劃線開孔。按施工圖要求劃各管口位置線，按位置線開孔，開孔時(shí)注意防變形。
2.3 組對(duì)焊接。按施工圖要求組對(duì)各接管組件及支座墊板等。C、D、E類焊接接頭表面進(jìn)行100%MT檢測(cè)，按NB/T47013.4-2015中I級(jí)合格。
3 管束組裝
3.1 組裝焊接。組裝管板、拉桿、折流板和定距管，固定、校正骨架形狀后穿入U(xiǎn)型管束。對(duì)管板和換熱管之間進(jìn)行焊接。對(duì)管頭進(jìn)行100%PT檢測(cè)，按NB/T47013.5-2015中I級(jí)合格。3.2 脹接。對(duì)換熱管和管板進(jìn)行貼脹。
3.3 耐壓試驗(yàn)。利用試壓環(huán)對(duì)殼程進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試壓試驗(yàn)溫度≥5℃，檢查所有焊接接頭、管頭無泄漏及可見的變形、異響。
4 管箱制造
4.1 管程筒體組對(duì)焊接。筒體、封頭和管箱法蘭組對(duì)前應(yīng)先盤圓，嚴(yán)格按心線組對(duì)，組對(duì)時(shí)環(huán)焊縫對(duì)口錯(cuò)邊量≤2mm，棱角度≤3mm。對(duì)B類焊縫進(jìn)行20%RT檢測(cè)，按NB/T47013.2-2015中III級(jí)合格，技術(shù)等級(jí)AB級(jí)。
4.2 劃線開孔。按施工圖要求劃各管口和吊耳位置線，按位置線開孔，開孔時(shí)注意防變形。
4.3 組對(duì)焊接。按施工圖要求組對(duì)各接管組件及吊耳。C、D類焊接接頭和吊耳與封頭焊接接頭表面進(jìn)行100%MT檢測(cè)，按NB/T47013.4-2015中I級(jí)合格。
4.4 熱處理。管箱組焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。4.5 機(jī)加工。熱處理后按圖加工法蘭螺栓孔和密封面。
5 設(shè)備總組裝
5.1 組裝與裝配。按施工圖要求組裝管箱和殼程，檢查設(shè)備整體及外觀尺寸。
5.2 液壓試驗(yàn)。管程進(jìn)行壓力試驗(yàn)，檢查所有焊接接頭及密封面不得有泄漏。
5.3 包裝和運(yùn)輸。對(duì)碳鋼表面按NB/T10558-2021標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行除銹、噴漆。
6 小結(jié)
U型管換熱器是管殼式換熱器的一種。它有結(jié)構(gòu)緊湊，體型小，占地面積??；換熱性能好，熱能利用率高，節(jié)能效果好；傳熱系數(shù)高等特點(diǎn)。促使U型管換熱器在石油化工行業(yè)使用是比較廣泛的。
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1 設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)
1.1設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖1。吹掃氮?dú)饧訜崞鞯囊?guī)格尺寸為Φ400X10X3550。殼程的氮?dú)鈴腘01管口進(jìn)入，經(jīng)過U型換熱管中的高溫蒸汽的加熱，高溫度氮?dú)鈴腘02管口排出。
圖1
1.2 主要技術(shù)參數(shù)及節(jié)點(diǎn)圖
1.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)見表1
表1
工作溫度（入口/出口） ℃ 190/181 13.8/177設(shè)計(jì)溫度 ℃ 225 200介質(zhì)名稱 蒸汽 氮?dú)庵黧w材料 Q345R/10 Q345R焊接接頭系數(shù) 0.85 0.85
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2.2 劃線開孔。按施工圖要求劃各管口位置線，按位置線開孔，開孔時(shí)注意防變形。
2.3 組對(duì)焊接。按施工圖要求組對(duì)各接管組件及支座墊板等。C、D、E類焊接接頭表面進(jìn)行100%MT檢測(cè)，按NB/T47013.4-2015中I級(jí)合格。
3 管束組裝
3.1 組裝焊接。組裝管板、拉桿、折流板和定距管，固定、校正骨架形狀后穿入U(xiǎn)型管束。對(duì)管板和換熱管之間進(jìn)行焊接。對(duì)管頭進(jìn)行100%PT檢測(cè)，按NB/T47013.5-2015中I級(jí)合格。3.2 脹接。對(duì)換熱管和管板進(jìn)行貼脹。
3.3 耐壓試驗(yàn)。利用試壓環(huán)對(duì)殼程進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試壓試驗(yàn)溫度≥5℃，檢查所有焊接接頭、管頭無泄漏及可見的變形、異響。
4 管箱制造
4.1 管程筒體組對(duì)焊接。筒體、封頭和管箱法蘭組對(duì)前應(yīng)先盤圓，嚴(yán)格按心線組對(duì)，組對(duì)時(shí)環(huán)焊縫對(duì)口錯(cuò)邊量≤2mm，棱角度≤3mm。對(duì)B類焊縫進(jìn)行20%RT檢測(cè)，按NB/T47013.2-2015中III級(jí)合格，技術(shù)等級(jí)AB級(jí)。
4.2 劃線開孔。按施工圖要求劃各管口和吊耳位置線，按位置線開孔，開孔時(shí)注意防變形。
4.3 組對(duì)焊接。按施工圖要求組對(duì)各接管組件及吊耳。C、D類焊接接頭和吊耳與封頭焊接接頭表面進(jìn)行100%MT檢測(cè)，按NB/T47013.4-2015中I級(jí)合格。
4.4 熱處理。管箱組焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。4.5 機(jī)加工。熱處理后按圖加工法蘭螺栓孔和密封面。
5 設(shè)備總組裝
5.1 組裝與裝配。按施工圖要求組裝管箱和殼程，檢查設(shè)備整體及外觀尺寸。
5.2 液壓試驗(yàn)。管程進(jìn)行壓力試驗(yàn)，檢查所有焊接接頭及密封面不得有泄漏。
5.3 包裝和運(yùn)輸。對(duì)碳鋼表面按NB/T10558-2021標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行除銹、噴漆。
6 小結(jié)
U型管換熱器是管殼式換熱器的一種。它有結(jié)構(gòu)緊湊，體型小，占地面積??；換熱性能好，熱能利用率高，節(jié)能效果好；傳熱系數(shù)高等特點(diǎn)。促使U型管換熱器在石油化工行業(yè)使用是比較廣泛的。
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