低溫管殼式換熱器的管板連接方式和工藝

一、低溫管殼式換熱器管子與管板的連接方式

管子與管板的連接方式有脹接、焊接、脹接+焊接等。

• 普通管殼式換熱器通常選用焊接的連接方式，保證管子與管板連接的密封性能及抗拉脫強(qiáng)度。
• 對(duì)于低溫管殼式換熱器，由于工作介質(zhì)和使用條件的要求，低溫管殼式換熱器管子與管板的連接方式選用脹接+焊接。脹接可消除縫隙腐蝕和提高焊縫的抗疲勞性能。

低溫管殼式換熱器管板脹接按工藝的不同可分為機(jī)械脹接、爆炸脹接、液壓脹接、脈沖脹接等。機(jī)械脹接采用滾珠進(jìn)行脹管，具有操作簡便、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛應(yīng)用。

二、低溫管殼式換熱器管子與管板脹接制造工藝

1、 試脹

        正式脹接之前應(yīng)該進(jìn)行試脹。試脹的目的是驗(yàn)證脹管器的質(zhì)量，驗(yàn)證預(yù)定的管子與管板孔的結(jié)構(gòu)是否合理，檢驗(yàn)脹接部位的外觀質(zhì)量及接頭的密封性能，測試脹接接頭的抗拉脫強(qiáng)度，尋找合適的脹管率，以制定出滿足質(zhì)量要求的脹接工藝。試脹應(yīng)在試脹工藝試板上進(jìn)行，試板應(yīng)與產(chǎn)品管板的材料、厚度、管板孔大小一致，試板上管板孔的數(shù)量不少于5個(gè)。試脹用管子的材料、規(guī)格應(yīng)與產(chǎn)品用管子一致，試脹用管子的長度一般為管板厚度加50 mm。試脹前應(yīng)根據(jù)脹管率計(jì)算出管子脹接后的管徑，脹管率可按JB/T 9619—1999《工業(yè)鍋爐脹接技術(shù)條件》推薦的計(jì)算式進(jìn)行估算。脹管率應(yīng)在0. 9% ~2. 2%范圍內(nèi)選取。脹管率小于0. 9%為欠脹，此時(shí)管子脹后未產(chǎn)生足夠的塑性變形，不能保證脹接質(zhì)量。脹管率大于2. 2%為過脹，此時(shí)管子脹后產(chǎn)生過大的塑性變形，加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重，易導(dǎo)致管子出現(xiàn)裂紋等缺陷，管板也可能產(chǎn)生塑性變形而使脹后的管板不能有效回彈，從而影響脹接接頭的性能。脹管率應(yīng)根據(jù)脹接方式而定，制造該低溫管殼式換熱器時(shí)根據(jù)試脹結(jié)果取脹管率為1%。

        脹接過程應(yīng)由初脹和終脹兩步完成，這樣可防止一次脹接變形量過大導(dǎo)致管子出現(xiàn)裂紋等缺陷，也有利于提高脹接接頭的脹緊度。初脹是消除管子與管板孔間隙的脹接過程，終脹是把管子脹到要求尺寸的脹接過程。

2、工藝試驗(yàn)

        工藝試驗(yàn)包括密封試驗(yàn)、拉脫強(qiáng)度試驗(yàn)、解剖檢驗(yàn)。密封試驗(yàn)是在專用裝置上進(jìn)行水壓密封性試驗(yàn)，檢查低溫管殼式換熱器脹接接頭的嚴(yán)密性;拉脫強(qiáng)度試驗(yàn)是檢驗(yàn)管子與管板脫離強(qiáng)度的試驗(yàn);解剖檢驗(yàn)是把脹接接頭分解后檢查脹接處是否存在起皮、皺紋、裂紋、切口和偏斜等缺陷，檢查脹接過渡部分是否有突變以及喇叭口根部與管壁的結(jié)合狀態(tài)是否良好，檢查管子與管板孔外壁接觸表面的印痕和嚙合狀態(tài)。

3、正式脹接

        低溫管殼式換熱器管、板正式脹接之前管子應(yīng)逐根進(jìn)行水壓試驗(yàn)，對(duì)管子端部進(jìn)行清洗，清除銹蝕、油污等雜物。脹管時(shí)應(yīng)按試脹結(jié)果確定合適的脹管率，測量管子端部直徑及管板孔直徑，并進(jìn)行合理的分組搭配，保證脹接質(zhì)量。脹接時(shí)管子因受擠伸長對(duì)管板產(chǎn)生作用力，脹按順序安排不合理易導(dǎo)致管板變形。低溫管殼式換熱器管、板比較合理的脹接順序是從管板中央?yún)^(qū)開始脹接，然后放射性向四周脹接。脹接環(huán)境也很重要，脹接應(yīng)在0℃以上進(jìn)行。脹接時(shí)應(yīng)防止?jié)櫥�油流入管子與管板孔的間隙中。正式脹接過程應(yīng)與試脹過程一致，由初脹和終脹兩步完成，最后進(jìn)行低溫管殼式換熱器管子和管板的焊接。