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GB151-1999管殼式換熱器
本標準規定了非直接受火管殼式換熱器(以下簡稱“換熱器”)的設計、制造、檢驗和驗收的要求。
1.1本標準適用于固定管板式、浮頭式、U形管式和填料函式換熱器。
1.2適用的參數為
公稱直徑D N≤2600mm;
公稱壓力 P N≤35MPa;
且公稱直徑(mm)和公稱壓力(MP a )的乘積不大于1.75*104;超出上述參數范圍的換熱器也可參照本標準進行設計與制造。
1.3本標準適用的設計溫度范圍按金屬材料允許的使用溫度確定.
1.4下列各類換熱器不屬本標準管轄
a.直接火焰加熱的換熱器及廢熱鍋爐 ;
b.受核輻射的換熱器 ;
c.要求作疲勞分析的換熱器 ,
d.已有其他行業標準管轄的換熱器。諸如制冷、制糖、造紙、飲料等行業中的某些專用換熱器。
1.5設計壓力低于0.1MP a及真空度低于0.02MPa的換熱器,可按JB/T4735及本標準的有關規定進行設計、制造、檢驗與驗收。
1 . 6 當采用以下方法設計時,須經全國壓力容器標準化技術委員會評定認可.
a.應力分析( 已取得應力分析設計資格 的單位除外) ,
b.驗證性液壓試驗;
c.用可比的已投人使用的結構進行對比經驗設計。
2引用標準
下列標準所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討使
下列標準最新版本的可能性。
GB150-1998鋼制壓力容器
GB/T229-1994金屬夏比缺口沖擊試驗方法
GB/T230-1991金屬洛氏硬度試驗方法
GB/T242-1997金屬管擴口試驗方法
GB/T699-1988優質碳素結構鋼技術條件
GB/T700-1988碳素結構鋼
GB/T1220-1992不銹鋼棒
GB/T1221-1992耐熱鋼棒
GB/T1527-1997銅及銅合金拉制管
GB/T1804-1992一般公差 線性尺寸的未注公差
GB/T3077-1988合金結構鋼技術條件
GB/T3621-1994欽及欽合金板材
GB/T3624-1995鐵及欽合金管
GB/T3625-1995換熱器及冷凝器用欽及欽合金管
GB/T3880-19 97鋁及鋁合金軋制板材
GB/T6893-1986工業用鋁及鋁合金拉( 軋) 制管
GB/T8163-1987輸送流體用無縫鋼管
GB/T8165-1997不銹鋼復合鋼板和鋼帶
GB/T8547-1987鐵-鋼復合板
GB/T8890-1998熱交換器用銅合金管
GB9948-1988石油裂化用無縫鋼管
GB/T12771-1991輸送流體用不銹鋼焊接鋼管
GB/T13149-1991鐵及鐵合金復合鋼板焊接技術條件
GB/T13238-1991銅-鋼復合鋼板
GB13296-1991鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管
GB/T13306-1991標牌
GB/T14976-1994流體輸送用不銹鋼無縫鋼管
GB16749-1997壓力容器波形膨脹節
JB2536-1980壓力容器油漆、包裝和運輸
JB4700-1992壓力容器法蘭分類與技術條件
JB4701-1992甲型平焊法蘭
JB4702-1992乙型平焊法蘭
JB4703-1992長頸對焊法蘭
JB4707-1992等長雙頭螺柱
JB4708-1992鋼制壓力容器焊接工藝評定
JB/T4709-1992鋼制壓力容器焊接規程
JB/T4712-1992鞍式支座
JB/T4718-1992管殼式換熱器用金屬包墊片
JB/T4719-1992管殼式換熱器用纏繞墊片
JB/T4720-1992管殼式換熱器用非金屬墊片
JB/T4722-1992管殼式換熱器用螺紋換熱管基本參數與技術條件
JB/T4725-1992耳式支座
JB4726-1994壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件
JB4727-1994低溫壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件
JB4728-1994壓力容器用不銹鋼鍛件
JB4730-1994壓力容器無損檢測
JB4732-1995鋼制壓力容器一分析設計標準
JB4733-1996壓力容器用爆炸不銹鋼復合鋼板
JB/T4735-1997鋼制焊接常壓容器
3 總則
3.1換熱器的設計、制造、檢驗和驗收除必須符合本標準的規定外,還應遵守GB 150和國家頒布的有關法令、法規和規章.
3.2資格與職責
3.2.1資格
3.2. 1.1換熱器的設計、制造單位必須具備健全的質量管理體系。設計單位應持有壓力容器設計單位批準書,制造單位應持有壓力容器制造許可證。
3.2.1.2換熱器的設計、制造必須接受國家質量技術監督局各級鍋爐壓力容器安全監察機構的監察。
3.2.2職責
3.2. 2.1設計單位的職責
3.2. 2.1.1 設計單位應對設計文件的正確性和完整性負責。
3.2. 2.1.2 換熱器的設計文件至少應包括設計計算書和設計圖樣 。
3.2. 2.1.3 換熱器設計總圖應蓋有壓力容器設計單位批準書標志。
3.2. 2.2 制造單位的職責
3.2.2.2.1 制造單位必須按照設計圖樣要求進行制造,如需對原設計進行修改,應取得原設計單位的認可 .
3.2.2.2.2 制造單位的檢查部門在換熱器制造過程中和完工后,應按本標準和圖樣規定對換熱器進行檢驗和試驗,提供報告,并對報告的正確性和完整性負責。
3.2.2.2.3 制造單位對其制造的每臺換熱器產品至少應具有下列技術文件備查,技術文件至少應保存7 年 。
a )制造工藝圖或制造工藝卡;
b )材料證 明文件及材料表;
c )換熱器的焊接工藝和熱處理工藝記錄,
d ) 標準中允許制造廠選擇的項目的記錄。
e )換熱器制造過程中及完工后的檢查記錄;
f ) 換熱器原設計圖和竣工圖。
3.2.2.2.4 制造單位在取得檢驗機構確認換熱器質量符合本標準和圖樣的要求后,須填寫產品質量證明書并交付用戶 。
3.3換熱器范圍
本標準管轄的換熱器,其范圍是指換熱器(管箱、殼體、管束、頭蓋)及與換熱器連為整體的受壓零部件,且劃定在下列范圍內。
3.3.1 換熱器與外管道連接
a ) 焊接連接的第一道環向接頭坡 口端面;
b ) 螺紋連接的第一個螺紋接頭端面 ,
c)法蘭連接的第一個法蘭密封面;
d)專用連接件或管件連接的第一個密封面.
3.3.2 接管、人孔、手孔等的承壓封頭、平蓋及其緊固件。
3.3.3 非受壓元件與換熱器殼體、管箱、頭蓋內、外表面的焊接接頭。接頭以外的元件如支座、支耳、墊板等也應符合本標準或相應標準的規定。
3.4 換熱器的零、 部件名稱見表 1
3.5 換熱器的主要組合部件
換熱器的主要組合部件有前端管箱、殼體和后端結構(包括管束)三部分。詳細分類及代號見圖1
圖1 主要部件的分類以及代號
3.6 公稱直徑DN
3.6.1卷制圓筒以圓筒內直徑(mm)作為換熱器的公稱直徑。
3.6.2鋼管制圓筒以鋼管外徑(mm)作為換熱器的公稱直徑。
3.7換熱面積 A
3.7.1計算換熱面積以換熱管外徑為基準,扣除伸人管板內的換熱管長度后,計算得到的管束外表面積;對于U形管式換熱器,一般不包括U形彎管段的面積m2。
3.7.2公稱換熱面積經圓整后的計算換熱面積m 2
3.8公稱長度LN
以換熱管的長度(m)作為換熱器的公稱長度。換熱管為直管時,取直管長度,換熱管為U形管時,取 U形管直管段的長度。
3.9管程和殼程
3.9.1管程系指介質流經換熱管內的通道及與其相貫通部分。
3.9.2殼程系指介質流經換熱管外的通道及與其相貫通部分。
3.9.3管程數Nt,系指介質沿換熱管長度方向往返的次數.
3.9.4殼程數Na,系指介質在殼程內沿殼體軸向往返的次數.
3.10換熱器型號的表示方法
示例 :
a)浮頭式換熱器
平蓋管箱,公稱直徑500mm,管程和殼程設計壓力均為1.6MPa,公稱換熱面積54 m2,碳素鋼較高級冷拔換熱管外徑25mm,管長6m,4管程,單殼程的浮頭式換熱器,其型號為:
AES500- 1.6-54-6/25- 4I
b )固定管板式換熱器
封頭管箱,公稱直徑700mm,管程設計壓力2. 5MPa,殼程設計壓力1. 6MP a,公稱換熱面積200m2,碳素鋼較高級冷拔換熱管外徑25mm,管長9m,4管程,單殼程的固定管板式換熱器,其型號為:
BEM700-2.5/1.6-200-9/25-4I
c)U形管式換熱器
封頭管箱,公稱直徑500mm,管程設計壓力4.0 MPa,殼程設計壓力1.6MPa,公稱換熱面積75m2,不銹鋼冷拔換熱管外徑19mm,管長6m,2管程,單殼程的U形管式換熱器,其型號為;
BIU500-4.0/1.6-75-6/19-2
d)釜式重沸器
平蓋管箱,管箱內直徑600 mm,圓筒內直徑1200mm,管程設計壓力2.5MPa,殼程設計壓
1.0 MPa,公稱換熱面積90m2,碳素鋼普通級冷拔換熱管外徑25 mm,管長6m,2管程的釜式重沸器,其型號為 :
AKT600/1200-2.5/1.0-90-6/25-2I
e )浮頭式冷凝器
封頭管箱,公稱直徑1200mm,管程設計壓力2.5MPa,殼程設計壓力1.0 MPa,公稱換熱面 積610m2,碳素鋼普通級冷拔換熱管外徑25mm,管長9m,4管程,單殼程的
頭式冷凝器, 其型號為:
BJS1200-2.5/1.0-610-9/25-4I
f ) 填料函式換熱器
平蓋管箱,公稱直徑600mm,管程和殼程設計壓力均為1.0 MPa,公稱換熱面積90m 2,16 Mn較高級冷拔換熱管外徑25mm,管長6m,2管程,2殼程的填料函浮頭式換
器,其型號為:
AEP600-1.0-90-6/25-2/2I
g)固定管板式銅管換熱器
封頭管箱,公稱直徑800mm,管程和殼程設計壓力均為0.6MPa,公稱換熱面積150m2,較高級H68A銅換熱管,外徑22mm,管長6 m,4管程,單殼程固定管板式換熱器
其型號為:
BEM800-0.6-150-6/22Cu-4
3.1.1壓力
除注明者外,壓力均指表壓力。
3.1.1.1工作壓力
工作壓力指在正常工作情況下,換熱器管、殼程頂部可能達到的最高壓力 。
3.1.1.2 設計壓力
設計壓力指設定的換熱器管、殼程頂部的最高壓力,與相應的設計溫度一起作為設計載荷條件,其值不得低于工作壓力。對于同時受管、殼程壓力作用的元件,僅在能保證
、殼程同時升、降壓時,才可以按壓差設計,否則應分別按管、殼程工作壓力確定設計壓力,并應考慮可能存在的最苛刻的管、殼程壓力組合。按壓差設計時,壓差的取值
應考慮在壓力試驗過程中可能出現的最大壓差值,同時設計者應提出壓力試驗的步進程序 。真空換熱器真空側的設計壓力按承受外壓考慮, 當裝有安全控制裝置( 如真空泄放閥) 時, 設計壓力取1.25倍最大內外壓力差,或0.1MPa兩者中的較低值,當沒有安全控制裝置時, 取0. 1MP a。真空換熱器非真空側,同時受管、殼程壓力作用的元件,其設計壓力應為內壓側和真空側設計壓力之和。
3.11.3計算壓力
計算壓力指在相應設計溫度下,用以確定換熱器元件厚度的壓力,其中包括液柱靜壓力 。當元件所承受的液柱靜壓力小于 5 %的設計壓力時, 可忽略不計.
3.11.4試驗壓力
試驗壓力指在壓力試驗時,換熱器管、殼程頂部的壓力。
3. 12溫度
3.12.1設計溫度
設計溫度指換熱器在正常工作情況下,設定的元件金屬溫度(沿元件金屬橫截面的溫度平均值),設計溫度與設計壓力一起作為設計載荷條件。
在任何情況下,元件金屬的表面溫度不得超過材料的允許使用溫度。設計溫度不得低于元件金屬在工作狀態可能達到的最高溫度。對于0℃以下的金屬溫度,設計溫度不得高于元件金屬可能達到的最低溫度。標志在銘牌上的管、殼程設計溫度,分別為管程管箱和殼程殼體的設計溫度。對于同時受管、殼程溫度作用的元件可按金屬溫度確定設計溫度,也可取較高側的設計溫度。
3.12.2試驗溫度
試驗溫度指壓力試驗時,管箱和殼體的金屬溫度。
3.13載荷
3.13.1設計時應考慮以下載荷:
a)內壓、外壓或最大壓差 ,
b) 膨脹量不同引起的作用力;
c) 液柱靜壓力。
3.13.2需要時尚應考慮下列載荷 :
a)換熱器自重及正常工作條件下或試驗條件下內裝物料的重力載荷 ;
b附屬設備及隔熱材料、管道、扶梯、平臺等的重力載荷;
c)風載荷、地震力、雪載荷;
d)支座及其他型式支撐件的反作用力 ;
e)連接管道和其他部件的作用力 ;
f)溫度梯度引起的作用力 ;
e)壓力急劇波動引起的沖擊載荷;
h)沖擊反力,如由流體沖擊引起的反力等 ;
i )運輸或吊裝時的作用力 。
3.14厚度
3.14.1厚度附加量
厚度附加量按式(1)確定 :
C=C1+C2……………………………………………………(1)
式中: C ----厚度附加量, M M;
C1----材料厚度負偏差,按3.14.1.1, mm;
C2 ---- 腐蝕裕量,按3.1 4.1.2 , m m,
3.14.1.1 材料厚度負偏差
板材或管材的厚度負偏差按材料標準的規定,當材料的厚度負偏差不大于0.25mm,且不超過名義厚度的6%時,負偏差可忽略不計。換熱管不考慮厚度負偏差。
3.14.1.2 腐蝕裕量
為防止換熱器元件由于腐蝕、機械磨損而導致厚度削弱減薄,應考慮腐蝕裕量,具體規定如 下:
a)對有腐蝕或磨損的零件,應根據預期的壽命和介質對金屬材料的腐蝕速率確定腐蝕裕量。
b ) 換熱器各元件受到的腐蝕程度不同時,可采用不同的腐蝕裕量;
c)介質為壓縮空氣、水蒸汽或水的碳素鋼或低合金鋼制換熱器,腐蝕裕量不小于l m m ,
3.14.1.3換熱器主要元件腐蝕裕量的考慮原則:
a )管板、浮頭 法蘭、球冠形封頭和鉤圈兩面均應考慮腐蝕裕量;
b)平蓋、凸形封頭、管箱和圓筒的內表面應考慮腐蝕裕量,
c)管板和平蓋上開槽時,可把高出隔板槽底面的金屬作為腐蝕裕量,但當腐蝕裕量大于槽深時,還應加上兩者的差值 ;
d ) 壓力容器法蘭和管法蘭的內 直徑面上應考慮腐蝕裕量;
e )換熱管不考慮腐蝕裕量 ;
f ) 拉桿、定距管、折流板和支持板等非受壓元件,一般不考慮腐蝕裕量。
3.14.1.4 計算厚度
計算厚度指按GB15。和本標準有關公式計算得到的厚度;需要時,尚應計人3.13.2中載荷所需的厚度 。
3.14.3 設計厚度
設計厚度指計算厚度與腐蝕裕量之和。
3.14.4 名義厚度
名義厚度指設計厚度加上材料厚度負偏差后向上圓整至材料標準規格的厚度。即標注在圖樣上的厚度 。
3.14.5 有效厚度
有效厚度指名義厚度減去腐蝕裕量和材料厚度負偏差。
3.15許用應力
3.15.1符號
σb ----材料標準抗拉強度下限值,MPa;
σn(σ0 2)----材料標準常溫屈服點(或0.2寫屈服強度), M Pa;
σts(σt0 2)----材料在設計溫度下的屈服點(或0.2%屈服強度), MPa;
σtD----材料在設計溫度下經10萬h斷裂的持久強度的平均值,MPa;
σtn----材料在設計溫度下經10萬h蠕變率為 1 %的蠕變極限,MP a;
3.15.2 確定許用應力的依據為:金屬材料(螺栓材料除外)按表2,螺栓材料按表 3 ,
3.15.3本標準所用鋼材的許用應力按GB15 。
3.15.4設計溫度低于 2 0 ℃時, 取 2 0 ' C 時的許用應力 。
3.15.5 復合板的許用應力
設計計算中如需計人復層材料的強度時,其設計溫度下的許用應力按式(2)確定。
3.15.6 對于地震力或風載荷與3.13.2中其他載荷相組合時,立式換熱器壁的應力允許不超過許用應力的1.2倍。地震力和風載荷同時作用的情況可不考慮 。
3.16 焊接接頭系數
3.16.1 鋼制換熱器焊接接頭系數 。
3.16.2鋁、銅、鐵及其合金的焊接接頭系數按附錄D(標準的附錄)的規定3.17壓力試驗
換熱器制成后應對換熱管與管板的連接接頭、管程和殼程進行壓力試驗。壓力試驗的種類和要求應在圖樣上注明。壓力試驗一般采用液壓試驗,對于不適合作液壓試驗的換
器,例如換熱器內不允許有微量殘留液體,或由于結構原因不能充滿液體的換熱器,可采用氣壓試驗。 壓力試驗還應滿足GB150第10章的要求。外壓和真空換熱器以內壓
行壓力試驗。按壓差設計的換熱器應在圖樣上提出壓力試驗時升、降壓的具體要求。對于管程設計壓力大于殼程設計壓力的換熱器,圖樣上應對換熱管與管板連會接頭的試
方法和壓力提出詳細要求
3.17.1試驗壓力
試驗壓力的最低值按下述規定,試驗壓力的上限應滿足
3.17.2應力校核的限制。
3.17.1.1內壓換熱器
3.17.1.2外壓和真空換熱器
3.17.2壓力試驗前的應力校核
壓力試驗前,應校核圓筒和橢圓形封頭的應力
3.17.3氣密性試驗
介質的毒性程度為極度或高度危害或管、殼程介質互漏會產生嚴重危害時,應在壓力試驗合格后進行氣密性試驗。需作氣密性試驗時,試驗壓力、試驗介質和檢驗要求應在圖樣上注明。
注:介質毒性程度的分級按《壓力容器安全技術監察規程》的規定(下同)。
4材料
4.1選材原則
4.1.1換熱器用鋼的標準、冶煉方法、熱處理狀態、許用應力、無損檢側標準及檢測項目均按GB150-1998第4章及其附錄A的規定。設計溫度低于或等于20℃時,應按本標準
錄A (標準的附錄)選擇低溫用鋼。
4.1.2換熱器用有色金屬的冶煉方法、熱處理狀態、許用應力、無損檢測標準、檢測項目按相應的國家標準、行業標準。有色金屬的使用范圍規定如下 :
a ) 鋁和鋁合金設計壓力應不大于8MPa 。設計溫度為-269-200℃,當設計溫度高于 65℃時, 不宜選用含鎂量大于3%的鋁鎂合金 ;
b)銅和銅合金應在退火狀態下使用。純銅設計溫度應不高于150℃;銅合金應不高于2 0 0℃;
c)純欽和鐵合金材料的設計溫度不高于300℃;鐵復合板應不高于350℃。
4.1.3選用未引人本標準且 已有成功使用經驗的材料時,應符合GB150-1998附錄A的要求。
4.2圓筒及封頭
4.2.1用于制造換熱器圓筒或封頭的鋼板應符合GB150的規定。
4.2.2用作換熱器圓筒的碳素鋼、低合金鋼鋼管應采用無縫鋼管。
4.2.3符合GB150-1998A4.2的奧氏體不銹鋼焊接鋼管,可用作換熱器圓簡。
4.3管板、平蓋、法蘭
4.3.1鍛件
4.3.1.1用于制造管板、平蓋、法蘭的鋼鍛件,其級別不得低于JB4726和JB4728規定的I級。
4.3.1.2管板本身具有凸肩并與回筒(或封頭)對接連接時,應采用鍛件。
4.3.1.3厚度大于60mm的管板,宜采用鍛件。
4.3.2鋼板
4.3.2.1用于制造管板、平蓋、平焊法蘭的鋼板應符合GB150規定.
4.3.2.2當采用鋼板制造長頸法蘭時,必須符合下列要求;
a)鋼板不得有分層等缺陷,且應按JB4730進行超聲檢測,質量等級不低于I級;
b)應沿鋼板軋制方向切割板條,經彎制對焊成圓環,并使鋼板表面成為環的柱面。
c)圓環的對接接頭應采用全焊透結構。
d)圓環對接接頭應經焊后熱處理及100%射線或超聲檢測,按JB4730規定的射線檢測I級合格,超聲檢測I級合格。
4.3-2.3復合板
管板、平蓋可采用堆焊、軋制或爆炸復合板。當管程壓力不是真空狀態時,平蓋亦可采用襯層結構。復合板可按下列標準選用:
a)不銹鋼復合鋼板按GB/T8165和JB4733選用。選用GB/T8165時,管板選用I級,平蓋不低于1級;選用JB4733時,管板選用B1級,平蓋不低于B3級;
b ) 鐵-鋼復合板按GB/T8547選用。管板選用B0;平蓋不低于B2或BR2;
c)銅-鋼復合鋼板按GB/T 13238選用。作為管板時,應采用強度脹或強度脹加密封焊結構。
不銹鋼復合鋼板和欽一 鋼復合板制管板, 當管孔與換熱管采用強度脹加密封焊結構或能保證未結合部分在鉆孔去除時,管板所選用的級別可分別比a)和b)規定低一級。
4.4換熱管
4.4.1常用換熱管可按下列標準選用
a)GB/T1527《銅及銅合金拉制管》 ,
b) GB/T3625《換熱器及冷凝器用鐵及鐵合金管》;
c)GB/T6893《工業用鋁及鋁合金拉(軋)制管》;
d ) GB/T8163(輸送流體用無縫鋼管);
e ) GB/T8890《熱交換器用銅合金管》;
f ) GB9948《石m裂化用無縫鋼管》;
g ) GB13296 (鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管》;
h ) GB/T14976《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》。
4.4.2符合本標準附錄C(標準的附錄)的奧氏體不銹鋼焊接鋼管可用作換熱管,但不得用于極度危害介質的工況。設計參數為:
a )設計壓力不大于6.4 MP a;
b)使用溫度與相應鋼號的無縫管相同。
4.4.3允許使用螺紋管(整體低翅片管)和波紋管等強化傳熱管。
4.4.4當有成熟使用經驗時,也可選用其他牌號或其他材料的換熱管 。
4.5螺柱、螺栓、螺母
4.5.1 螺栓、螺栓用鋼的標準、使用狀態及許用應力按GB150的規定。
4.5.2壓力容器法蘭的螺柱按JB4707選用。
4.5.3螺柱、螺栓的硬度宜比螺母稍高。
4.5.4 螺柱、螺栓和螺母的組合
5 設計
6 制造、檢驗與驗收
換熱器的制造、檢驗與驗收,除遵守本章規定外,還應符合GB150-1998第10章的有關規定。
6.1換熱器主要受壓部分的焊接接頭分為A、B、C、D四類, 如圖 62所示。
6.2管箱、殼體、頭蓋
6.2.1圓筒內直徑允許偏差
6.2.1.1用板材卷制時,內直徑允許偏差可通過外圓周長加以控制,其外圓周長允許上偏差為10mm;下偏差為零。
6.2.1.2用鋼管作圓簡時,其尺寸允許偏差應符合GB/T81 63和GB/T14976的規定。 在遵循 4.4. 2規定時,附錄 C的奧氏體不銹鋼焊接鋼管也可用作圓筒。
6.2.2圓筒同一斷面上,最大直徑與最小直徑之差為e≤0.5%DN;
且:當DN≤1200mm時,其值不大于5mm;
DN>1200mm時,其值不大于7 mm;
6.2.3圓筒直線度允許偏差為L/1000(L為回筒總長),且:當L≤6000mm時,其值不大于4.5 mm;L>6000mm時,值不大于8mm;直線度檢查,應通過中心線的水平和垂直面,即沿圓 周0°、90°、180°、270°四個部位測量。
6.2.4殼體內 壁凡有礙管束順利裝人或抽出的焊縫均應磨至與母材表面齊平。
6.2.5在殼體上設置接管或其他附件而導致殼體變形較大,影響管束順利安裝時,應采取防止變形措施。
6.2.6插人式接管、管接頭等,除圖樣另有規定外,不應伸出管箱、殼體和頭蓋的內表面。
6.3換熱管
6.3.1碳素鋼、低合金鋼換熱管管端外表面應除銹,鋁、銅、欽及其合金換熱管管端應清除表面附著物及氧化層。用于焊接時,管端清理長度應不小于管外徑,且不小于25 mm,用于脹接時,管端應呈現金屬光澤,其長度應不小于二倍的管板厚度。
6.3.2用于脹接的換熱管,其硬度應滿足5.8.2.2的要求,如不能滿足時,制造單位應采取措施予以保證。
6.3.3換熱管拼接時,應符合以下要求:
a )對接接頭應作焊接工藝評定。試件的數量、尺寸、試驗方法按JB4708的規定,鋁、銅、鐵焊接接頭可參照執行;
b )同一根換熱管的對接焊縫,直管不得超過一條;U形管不得超過二條;最短管長不應小
300mm;包括至少50mm直管段的U形彎管段范圍內不得有拼接焊縫;
c )管端坡口應采用機械方法加工,焊前應清洗干凈
d )對口錯邊量應不超過換熱管壁厚的15%,且不大于0.5mm,直線度偏差以不影響順利穿管為限;
e)對接后,應按表5.0選取鋼球直徑對焊接接頭進行通球檢查,以鋼球通過為合格
f ) 對接接頭應進行射線檢測,抽查數量應不少于接頭總數的10%,且不少于一條,以JB4730的I級為合格。如有一條不合格時,應加倍抽查。再出現不合格時,應100%檢
g)對接后的換熱管,應逐根進行液壓試驗,試驗壓力為設計壓力的2倍.
6.3.4U形管的彎制
6.3.4.1U形管彎管段的圓度偏差,應不大于換熱管名義外徑的10%,但彎曲半徑小于2.5倍換熱管名義外徑的U 形彎管段可按 15%驗收。
6.3.4.2U形管不宜熱彎。
6.3.4.3當有耐應力腐蝕要求時,冷彎U形管的彎管段及至少包括150mm的直管段應進行熱處理。
a)碳鋼、低合金鋼鑰管進行消除應力熱處理,
b)奧氏體不銹鋼管可按供需雙方商定的方法進行熱處理。
6.3.4.4有色金屬管一般不作消除應力熱處理。確有需要時,可按供需雙方協商的方法及要求進行消除應力熱處理。
6.4管板
6.4.1拼接管板的對接接頭應進行100%射線或超聲檢測,按JB4730射線檢測不低于I級,或超聲檢測中的I級為合格。
6.4.2除不銹鋼外,拼接后管板應作消除應力熱處理。
6.4.3堆焊復合管板
a)堆焊前應作堆焊工藝評定;
b)基層材料的待堆焊面和復層材料加工后(鉆孔前)的表面,應按JB4730進行表面檢測, 檢測結果不得有裂紋、成排氣孔,并應符合I級缺陷顯示。
c)不得采用換熱管與管板焊接加橋間空隙補焊的方法進行管板堆焊。
6.4.4管板孔直徑及允許偏差按表16--表21規定。鉆孔后應抽查不小于60°管板中心角區域內的管孔,在這一區域內允許有4%的管孔上偏差比表16^-21中的數值大0.15 mm;
6.4.5孔橋寬度偏差
6.4.5.1終鉆(出鉆)一側管板表面,其相鄰兩管孔之間的孔橋寬度B,最小孔橋寬度Bmin。
6.4.5.2終鉆后應抽查不小于60°管板中心角區域內的孔橋寬度,B值的合格率應不小于96%, Bmin值的數量應控制在4%之內,超過上述合格率時,則應全管板檢查。
6.4.6管孔表面粗糙度
a)當換熱管與管板焊接連接時,管孔表面粗糙度Ra值不大于25μm;
b)當換熱管與管板脹接連接時,管孔表面粗糙度Ra值不大于12.5μm
6.4.7脹接連接時,管孔表面不應有影響脹接緊密性的缺陷,如貫通的縱向或螺旋狀刻痕等。
6.4.8隔板槽密封面應與環形密封面平齊, 或略低于環形密封面(控制在0.5mm以內)。
6.5換熱管與管板的連接
6.5.1連接部位的換熱管和管板孔表面應清理干凈,不應留有影響脹接或焊接連接質量的毛刺、鐵屑、銹斑、油污等。
6.5.2脹接連接時,其脹接長度,不應伸出管板背面(殼程側),換熱管的脹接部與非脹接部分應圓滑過渡,不應有急劇的棱角。
6.5.3焊接連接時,焊渣及凸出于換熱管內壁的焊瘤均應清除。焊縫缺陷的返修,應清除缺陷后焊補。
6.5.4換熱管與管板的強度焊焊接接頭,施焊前應按附錄B(標準的附錄)作焊接工藝評定。
6.6折流板、支持板
6.6.1折流板、支持板的管孔直徑及允差按 5.9.3的規定,但允許超差0.1mm的管孔數不得超過4 %。6.6.2折流板、支持板外圓表面粗糙度Ra值不大于25μm,外圓面兩側的尖角應倒鈍.
6.6.3應去除折流板、支持板上的任何毛刺.
6.7管束的組裝
a)拉桿上的螺母應擰緊,以免在裝人或抽出管束時,因折流板竄動而損傷換熱管 ,
b)穿管時不應強行敲打,換熱管表面不應出現凹癟或劃傷,
c)除換熱管與管板間以焊接連接外,其他任何零件均不準與換熱管相焊。
6.8管箱、浮頭蓋的熱處理
a)碳鋼、低合金鋼制的焊有分程隔板的管箱和浮頭蓋以及管箱的側向開孔超過1/3圓筒內徑的管箱,在施焊后作消除應力的熱處理,設備法蘭密封面應在熱處理后加工,
b)除圖樣另有規定,奧氏體不銹鋼制管箱、浮頭蓋可不進行熱處理。
6.9產品焊接試板
產品焊接試板應按GB150有關規定 。
6.10釜式重沸器
a)支撐導軌上有礙滑道通過的焊接接頭應修磨齊平。
b)支撐導軌應與設備縱向中心線保持平行,其平行度偏差應不超過2/1000,且不大于5mm;
c ) 溢流板的上端面應水平,其傾斜度不應大于3 mm;
6.11換熱器的密封面應予以保護,不得因磕碰劃傷、電弧損傷、焊瘤、飛濺等而損壞密封面。
6.12密封墊片應為整體墊片,特殊情況下允許拼接,但墊片拼接接頭不得影響密封性能。
6.13補強圈的信號孔,應在壓力試驗前通人 0.4^-0.5MPa壓縮空氣檢查焊接接頭質量。
6.14重疊換熱器須在制造單位進行重疊預組裝。重盈支座間的調整板應在壓力試驗合格后點焊于下臺換熱器的重疊支座上,并在重疊支座和調整板的外側標有永久性標記,
備現場組裝對中。
6.15換熱器組裝
6.15.1換熱器零、部件在組裝前應認真檢查和清掃,不應留有焊疤、焊接飛濺物、浮銹及其他雜物等。
6.15.2吊裝管束時,應防止管束變形和損傷換熱管。
6.15.3螺栓的緊固至少應分三遍進行,每遍的起點應相互錯開1200;緊固順序可按圖63的規定。
6.16尺寸偏差
6.17無損檢測
6.18壓力試驗
6.19牌
6.20換熱器的油漆、包裝、運輸按JB 2536的規定。
7安裝、試車和維護
7.1 安裝銘
7.1.1場地和基礎
7.1.1.1應根據換熱器的結構型式,在換熱器的兩端留有足夠的空間來滿足拆裝、維修的需要。
7.1.1.2活動支座的基礎面上應預埋滑板 。
7.1.2安裝前的準備
7.1.2.1可抽管束換熱器安裝前應抽芯檢查、清掃。抽管束時,應注意保護密封面和折流板 。 移動和起吊管束時,應將管束放置在專用的支承結構上,以避免損傷換熱管。
7.1.2.2安裝前一般應進行壓力試驗。當圖樣有要求時,應進行氣密性試驗。
7.1.3地腳螺栓和墊鐵
7.1.3.1活動支座的地腳螺栓應裝有兩個鎖緊的螺母,螺母與底板間應留有1^-3mm的間隙。
7.1.3.2地腳螺栓兩側均應有墊鐵。設備找平后,斜墊鐵可與設備支座底板焊牢,但不得與下面的平墊鐵或滑板焊死。
7.1.3.3墊鐵的安裝不應妨礙換熱器的熱膨脹.
7.1.4其他要求
7.1.4.1應在不受力的狀態下連接管線,避免強力裝配。
7.1.4.2擰緊換熱器螺栓時,一般應按圖63表示的順序進行,并應徐抹適當的螺紋潤滑劑。
7.2試車
7.2.1試車前應查閱圖紙有無特殊要求和說明,銘牌有無特殊標志,如管板是否按壓差設計, 對試壓、試車程序有無特殊要求等。
7.2.2試車前應清洗整個系統,并在人口接管處設置過濾網。
7.2.3系統中如無旁路,試車時應增設臨時旁路。
7.2.4開啟放氣口,使流體充滿設備。
7.2.5當介質為蒸汽時,開車前應排空殘液,以免形成水擊,有腐蝕性的介質,停車后應將殘存介質排凈。
7.2.6開車或停車過程中,應緩慢升溫和降溫,避免造成壓差過大和熱沖擊 。
7.3維護
7.3.1換熱器不得在超過銘牌規定的條件下運行。
7.3.2應經常對管、殼程介質的溫度及壓降進行監督,分析換熱器的泄漏和結垢情況在壓降增大和傳熱系數降低超過一定數值時,應根據介質和換熱器的結構,選擇有效的方
進行清洗 。
7.3.3應經常監視管束的振動情況。
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