采用对接形式的闭拢环焊缝的热交换器的改进壳程结构制造技术

本实用新型专利技术为采用对接形式的闭拢环焊缝的热交换器的改进壳程结构，其特征在于，包括管程壳体、管板、壳程筒体，以管板为基准，管程壳体固定于管板的上方，壳程筒体固定于管板的下方；所述管板和壳程筒体之间的最后一道合拢环缝为管板和壳程筒体焊缝，管板和壳程筒体焊缝采用对接环焊缝，并用垫片、螺栓孔、法兰螺栓固定。解决了在生产制造过程中，一些换热器壳程筒体和管板的最后一道对接环焊缝施焊工序中，出现无法按照给定的技术条件进行检测的问题。

【技术实现步骤摘要】
采用对接形式的闭拢环焊缝的热交换器的改进壳程结构[
]本技术涉及热交换器壳程
，具体涉及热交换器的改进壳程结构。[
技术介绍
]随着换热器技术的整体提升，壳程介质的腐蚀性增强，介质毒性变大，整体工况环境变得苛刻。对换热器材料和焊接连接方式提出了更高的要求。在原先的换热器设计过程中，最后一道焊缝采用角接形式进行连接，但是在一些特殊材料(珞钼钢、低温钢等)的换热器案例中，钢材的材质强度偏高，可焊接性能较差，无法采用一般换热器最后一道环焊缝的所采用的角焊缝方式，而需要采用对接环焊缝，对接环焊缝后续的无损检测要求有所提高。由表面无损检测要求提升到100％RT或者100％UT结合表面无损检测。[
技术实现思路
]本技术的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种采用对接形式的闭拢环焊缝的热交换器的改进壳程结构。通过改进换热器的壳程结构，解决壳程筒体最后一道合拢环缝一般为管板与筒体对接环缝无法进行RT和可记录UT的检测的问题，并给出该种改进结构适用于不同壳程筒体厚度的具体的尺寸。为实现上述目的，设计一种采用对接形式的闭拢环焊缝的热交换器的改进壳程结构，其特征在于，通过计算焊接热影响区和检测设备的放置空间，并考虑了低泄漏、更好的密封性能和较高的焊接安全性，确定出检测设备的放置区域的尺寸。给出一种计算的方法，并在一台热交换器上进行具体尺寸结构改进。改进壳程结构包括管程壳体、管板、壳程筒体，以管板为基准，管程壳体固定于管板的上方，壳程筒体固定于管板的下方；所述管板和壳程筒体之间的最后一道合拢环缝为管板和壳程筒体焊缝，管板和壳程筒体焊缝采用对接环焊缝，并用垫片、螺栓孔、法兰螺栓固定。法兰螺栓表面与管板和壳程筒体焊缝中心线之间的距离扩大到45毫米。壳程筒体外径30毫米。最后一道合拢对接环缝采用手工电弧焊。本技术为一种用于便于超声检测的设计结构改进，用于检测过程中，方便开展检测的一种结构形式，解决了在生产制造过程中，一些换热器壳程筒体和管板的最后一道对接环焊缝施焊工序中，出现无法按照给定的技术条件进行检测的问题。[附图说明]图1为本技术结构示意图图中标记说明1：管程壳体，2：管板，3：垫片，4：螺栓孔，5：管板和壳程筒体焊缝，6：壳程筒体。[具体实施方式]下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本技术的技术方案。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。随着换热器技术的整体提升，壳程介质的腐蚀性增强，介质毒性变大，整体工况环境变得苛刻。对换热器材料和焊接连接方式提出了更高的要求。在原先的换热器设计过程中，最后一道焊缝采用角接形式进行连接，但是在一些特殊材料(珞钼钢、低温钢等)的换热器案例中，钢材的材质强度偏高，可焊接性能较差，无法采用一般换热器最后一道环焊缝的所采用的角焊缝方式，而需要采用对接环焊缝，对接环焊缝后续的无损检测要求有所提高。由表面无损检测要求提升到100％RT或者100％UT结合表面无损检测。但由于设计人员在设计的过程中，充分考虑到了该种焊接结构下，设备的壳程泄漏量降低，密封性能提高以及安全性，未考虑到后续检测的操作性。由于该设备结构原因，壳程筒体最后一道合拢环缝一般为管板与筒体对接环缝，该条焊缝无法进行RT和可记录UT的检测，原因如下：(1)射线检测：由于内部存在管束，进行中心透照会有遮挡；外侧进行单壁透照，则会有无法贴片的问题；若改变制造工序：完成管束筒节的焊接、无损检测后再盲穿换热管，则会大大增加施工难度、影响设备整体质量。(2)可记录超声检测：采用TOFD，管板法兰与焊缝中心距离过小，考虑到探伤范围为整个焊缝及热影响区，TOFD为双探头，该部位操作空间过小。采用相控阵超声：国内缺少针对相控阵的专门的标准，难以对缺陷进行定性、定量分析。不同焊接方法的热影响区平均尺寸焊接方法过热区重结晶区不完全结晶区总宽手工电弧2.2-3.01.5-2.52.2-3.06.0-8.5埋弧自动0.8-1.20.8-1.70.7-1.02.3-4.0电渣焊18-205-72-325-30氧、乙炔气焊214.02.027一般壳程筒体与管板最后一道合拢对接环缝采用手工电弧焊。由于Cr－Mo钢强度高，焊接性能差，不能采用一般的最后闭合环焊角焊缝形式，对接焊是必要的。值得注意的是，对接焊缝形状的无损检测要求得到了改善。表面NDT的要求升级到100％RT或100％UT结合表面无损检测。设计、制造、检测技术要求见：设计、制造和检验要求从技术要求可以看出：传统结构不能满足要求。设计者仅考虑了低泄漏、更好的密封性能和较高的焊接安全性，但最后闭合焊的制造和检验很难实现。显然，RT检查方法不能用两个原因，一个是乙苯再沸器结构本身，另一个是制造过程的非交换。在再沸器壳侧内部空间中，近50个管道穿过管板。当使用中心照明方法时，将有遮蔽物，并且不能在外表面上布置照相负片以用于单壁照明。在制造过程中，如果更换了盲磨损热交换器管，对管件进行无损检测，将大大增加施工难度，影响设备的整体质量。UT检查方法也不能用两个原因，一个是狭窄的检查空间，另一个是缺少相控阵检查的特殊标准。管板法兰与焊缝中心线之间的距离为20mm，必须考虑整个焊接区域和热影响区，该区域太小，不能放置相控阵检查设备或超声检查。定性和定量的缺陷分析是比较困难的。目前，尚无有效的无损检测方法，只能在结构上进行改进，或者通过设计特定的工具，结合检测，才能满足设计条件，并可用于检测方法。改进结构如图1所示。根据上述技术要求，管板2和壳程筒体6之间的最后一道合拢环缝为管板和壳程筒体焊缝5，管板和壳程筒体焊缝5采用对接环焊缝，并用垫片3、螺栓孔4、法兰螺栓固定，壳程筒体6外径30毫米。法兰螺栓表面与管板和壳程筒体焊缝5中心线之间的距离扩大到45毫米。在超声相控阵方法中，可以实现对包括焊接热影响区的Cr－Mo钢对接接头的100％次检验。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用对接形式的闭拢环焊缝的热交换器的改进壳程结构，其特征在于包括管程壳体（1）、管板（2）、壳程筒体（6），以管板（2）为基准，管程壳体（1）固定于管板（2）的上方，壳程筒体（6）固定于管板（2）的下方；所述管板（2）和壳程筒体（6）之间的最后一道合拢环缝为管板和壳程筒体焊缝（5），管板和壳程筒体焊缝（5）采用对接环焊缝，并用垫片（3）、螺栓孔（4）、法兰螺栓固定。

【技术特征摘要】
1.一种采用对接形式的闭拢环焊缝的热交换器的改进壳程结构，其特征在于包括管程壳体（1）、管板（2）、壳程筒体（6），以管板（2）为基准，管程壳体（1）固定于管板（2）的上方，壳程筒体（6）固定于管板（2）的下方；所述管板（2）和壳程筒体（6）之间的最后一道合拢环缝为管板和壳程筒体焊缝（5），管板和壳程筒体焊缝（5）采用对接环焊缝，并用垫片（3）、螺栓孔（4）、法兰螺栓固定。2.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁菊，汤陈怀，刘书宏，侯少星，
申请(专利权)人：上海市特种设备监督检验技术研究院，
类型：新型
国别省市：上海,31