管壳换热器或管板换热器防渗漏制造工艺制造技术

管壳、板换热器防渗漏制造工艺，涉及一种在制造换热器时，可防止换热器的管与壳或板之间防渗漏的技术。步骤是，对换热管两端外表而和管壳、板的穿孔除锈，至露出金属光泽后，穿换热管，选择焊点，先依次对焊点处打底焊，再盖面焊接，选择一焊点为起弧点，从起弧点开始依次按顺时针方向焊完整根管头，到起弧点后继续按顺时针方向向前焊，再进行盖面焊接，检查焊缝，用液袋胀管器贴胀，退管，进行水压试验及气密性试验，消除焊后残余应力。本发明专利技术可保证焊缝及胀口的质量，先焊后胀可使管板焊接接头的缺陷明显降低，同时采用合理的热处理方案，保证了焊口处于良好的应力状态，从而杜绝了管壳、板换热器因制造质量而造成的泄漏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在制造换热器时，可防止换热器的管与壳或板之间防渗漏的技术。
技术介绍
管壳(板)换热器广泛应用于炼油、化工、冶金、电力等行业，它的防腐蚀渗漏问题，一直是各企业和科研部门研究的重要课题，它的运行正常与否直接影响到企业的经济效益。管壳(板)换热器的腐蚀渗漏往往是从管板和换热管头的连接处开始，如何根据解决管板和换热管头连接的技术，来有效地遏制腐蚀渗漏问题的产生，是解决此问题的关键。以往在换热器制造过程中，换热管与管板的焊接采用手工电弧焊的方法，且一道焊完，通过对现场有蚀漏的角焊缝观察发现，针孔多发生在焊缝的起弧和收弧处。手弧焊起弧处出现大量气孔，收弧时仍在起弧处，则起弧处有一段距离的气孔不能消除，表面检查无法看出。然而，在酸蚀的作用下，很快产生蚀漏。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现状，旨在提供一种可使管板焊接接头的缺陷明显降低，能保证焊缝的良好应力状态，杜绝泄漏的管壳、板换热器防渗漏制造工艺。本专利技术目的的实现方式为，管壳、板换热器防渗漏制造工艺，具体步骤如下1)焊前准备采用机械法对换热管两端外表面除锈，除锈长度不小于管板厚度的两倍，至呈金属光泽，管壳、板的穿孔用砂轮或砂纸除锈，至露出金属光泽后，穿换热管，管头伸出管壳、板4-6mm，彻底清除焊区域内的铁锈，并用丙酮或酒精清洗干净2)焊接及检验①选择焊点，先依次对焊点处打底焊，底焊坡口角度45°，底焊结束后进行压力的气密试验，合格后采用自动钨极氩弧焊(GTAW)的方法进行盖面焊接，②选择一焊点为起弧点，从起弧点开始依次按顺时针方向焊完整根管头，到起弧点后继续按顺时针方向向前焊，超过起弧点不少于5mm后收弧，进行压力的气密试验，合格后采用自动钨极氩弧焊(GTAW)的方法进行盖面焊接， ③焊缝外观用肉眼或放大镜检查，不得有裂纹、气孔、夹渣、未熔合、超标咬边、弧坑及局部凹陷缺陷，再进行100％PT检查，3)贴胀先用丙酮清理焊接管接头内表面，然后用液袋胀管器贴胀，胀接工艺具体如下胀管枪头插入管子内前后移动，保持枪头中心与管子中心对中，胀管头插入胀接区胀管时，要有定位块确定胀管深度位置，调管退时间，进行胀管，胀接深度为管板厚度的75％～80％，到管退时间退管，4)进行水压试验及气密性试验，5)消除焊后残余应力，用热处理方法消除焊后残余应力，热处理初始温度不得高于400℃，加热区升温速度不得超过50℃/h-200℃/h，加热区升温任意长度内的温差不得大于120℃，最高与最低温度之差不宜大于65℃，工件出炉时，炉温不得高于400℃，出炉后自然冷却。本专利技术可保证焊缝及胀口的质量，先焊后胀可使管板焊接接头的缺陷明显降低，同时采用合理的热处理方案，保证了焊口处于良好的应力状态，从而杜绝了管壳(板)换热器因制造质量而造成的泄漏。附图说明图1是换热管与板焊接2是起弧点、收弧点确定形态3是底焊坡口角度示意图具体实施方式本专利技术步骤是，对换热管两端外表面和管壳、板的穿孔除锈，至露出金属光泽后，穿换热管，选择焊点，先依次对焊点处打底焊，再盖面焊接，选择一焊点为起弧点，从起弧点开始依次按顺时针方向焊完整根管头，到起弧点后继续按顺时针方向向前焊，再进行盖面焊接，检查焊缝，用液袋胀管器贴胀，退管，进行水压试验及气密性试验，消除焊后残余应力。如对换热管两端外表面和管壳、板的穿孔除锈，将会使焊产生气孔、夹渣等缺陷，在酸蚀作用下，是导致渗漏的原因之一。胀管在胀接前管头没有抛光或抛光不够，胀接时胀接面上夹有杂物或污物，造成胀接时严密度不够，也会导致渗漏。本专利技术采用自动钨极氩弧焊打底(填焊丝)全位置焊接，检验后，再采用第二道自动钨极氩弧焊的方法盖面焊接，能够克服手工焊的缺陷，从而有效地遏制腐蚀渗漏。下面参照附图，用氯乙烯合成转化器具体说明本专利技术用氯乙烯合成转化器是电石法生产PVC的关键设备之一，它实际上是一种大型固定管板式换热器。氯乙烯合成转化器虽为固定板式换热器，但与普通换热器有很大的不同，其管内通过的物料是由C2H2和HCI合成的氯乙烯气体，并且还有很多未合成的HCI气体，一旦管内的HCI气体遇到水即生成浓盐酸，其将严重腐蚀转化器，使之加剧渗漏，最后转化器管内出现大量的盐酸，严重影响生产甚至造成停车。所以对生产工艺要求非常高，近几年来，本申请人采用本专利技术为新疆天业、湖北宜化、河南神马等多家大型氯碱企业生产了大批量的氯乙烯合成转化器，使用至今从未发生渗漏。本申请人生产的氯乙烯合成转化器壳程简体一般为Dg2400及Dg3000、Dg3200，材质为Q235-B或16MnR；换热管规格为φ57×3.5×3000，材质为10#钢。上、下管板采用与简体相同材质，上、下底盖均是一个由带短节的乙型平焊法兰及椭圆形(或锥形)封头组成。其壳程、管程的工艺参数见表1。表1 1)焊前准备参照图1，换热管2两端外表面要除锈，除锈长度大于管板厚度90mm。除锈方法采用机械法，除锈至呈金属光泽；管板1孔内的锈蚀用砂轮或砂纸清除干净，至露出金属光泽后，再穿换热管；换热管穿完点焊组对好后，彻底清除焊区域内的铁锈，油污等，管头伸出长度为6mm，将换热管、管板施焊侧的水、油等脏物用丙酮或酒精清洗干净。2)焊接及检验①选择焊点，先依次对焊点处打底焊，打底焊应由中心向两边焊接，以减少焊接应力，焊接电流基值90A；峰值200A；送丝速度700mm/min；焊接时间110秒，底焊坡口角6度数为45°(如图3所示)，坡口角度不能过大也不能过小，坡口角度过小则易引起焊不透或焊缝熔深小，坡口角度过大则易引起焊丝无法填满熔池或焊缝咬边等缺陷，底焊结束后进行压力的气密试验，合格后采用自动钨极氩弧焊(GTAW)的方法进行盖面焊接，②参照图2，选择一焊点为起弧点4，从起弧点开始依次按顺时针方向焊完整根管头，到起弧点后继续按顺时针方向向前焊，超过起弧点5mm到收弧点5收弧，进行压力的气密试验，合格后采用自动钨极氩弧焊(GTAW)的方法进行盖而焊接，图3中7为盖面焊角，盖面焊起弧点与打底焊错开90°，避免潜在缺陷重合，焊接基值电流100A；峰值电流210A；送丝速度800mm/min，焊接时间120秒。③焊缝3外观用肉眼或放大镜检查，不得有裂纹、气孔、夹渣、未熔合、超标咬边、弧坑及局部凹陷登缺陷，再进行100％PT检查，应符合JB4730-2005的要求。3)贴胀先用丙酮清理焊接管接头内表面，然后用液袋胀管器贴胀，当胀管器难进换热管时，应修磨管头，不应用机械方法扩管头，以防焊缝开裂，贴胀时要求离管板外表面15mm范围内不胀，防止胀及焊角出现裂纹，同时要严格控制贴胀程度严禁有未胀或过胀现象出现。贴胀工艺参数供水时间7秒；胀管时间5秒；胀接压力150MPa；油压压力145Mpa，胀管枪头插入管子内前后移动，应保持枪头中心与管子中心对中，在手动胀管升压时或自动胀接手柄显示绿灯亮时，一定要将胀管头及液袋外套厚套管放在胀管区胀管内，胀管头插入胀接区胀管时，要有定位块确定胀管深度位置，调管退时间，进行胀管，胀接深度为75％～80％管板厚度，到管退时间退管，4)按要求进行水压试验及气密性试验5)消除焊后残余应力用热处理方法消除焊后残余应力，热处理初始温度不得高于400℃，加热区升温速度不得超过50℃/h-200℃/h，加热区升温本文档来自技高网...

【技术保护点】
管壳、板换热器防渗漏制造工艺，其特征在于具体步骤如下：１）焊前准备采用机械法对换热管两端外表面除锈，除锈长度不小于管板厚度的两倍，至呈金属光泽，管壳、板的穿孔用砂轮或砂纸除锈，至露出金属光泽后，穿换热管，管头伸出管壳、板４～ ６ｍｍ，彻底清除焊区域内的铁锈，并用丙酮或酒精清洗干净２）焊接及检验①选择焊点，先依次对焊点处打底焊，底焊坡口角度４５°，底焊结束后进行压力的气密试验，合格后采用自动钨极氩弧焊（ＧＴＡＷ）的方法进行盖面焊接，②选择一 焊点为起弧点，从起弧点开始依次按顺时针方向焊完整根管头，到起弧点后继续按顺时针方向向前焊，超过起弧点不少于５ｍｍ后收弧，进行压力的气密试验，合格后采用自动钨极氩弧焊（ＧＴＡＷ）的方法进行盖面焊接，③焊缝外观用肉眼或放大镜检查，不得有 裂纹、气孔、夹渣、未熔合、超标咬边、弧坑及局部凹陷缺陷，再进行１００％ＰＴ检查，３）贴胀先用丙酮清理焊接管接头内表面，然后用液袋胀管器贴胀，胀接工艺具体如下：胀管枪头插入管子内前后移动，保持枪头中心与管子中心对中，胀管头插入 胀接区胀管时，要有定位块确定胀管深度位置，调管退时间，进行胀管，胀接深度为管板厚度的７５％～８０％，到管退时间退管，４）进行水压试验及气密性试验，５）消除焊后残余应力，用热处理方法消除焊后残余应力，热处理初始温度不得 高于４００℃，加热区升温速度不得超过５０℃／ｈ－２００℃／ｈ，加热区升温任意长度内的温差不得大于１２０℃，最高与最低温度之差不宜大于６５℃，工件出炉时，炉温不得高于４００℃，出炉后自然冷却。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊松，
申请(专利权)人：李俊松，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]