換熱器管板雙相不銹鋼堆焊及管板與換熱管管頭焊接

為了增加導(dǎo)電性能,利用火焰噴涂技術(shù)在玻璃纖維復(fù)合材料表面制備鋁導(dǎo)電涂層。利用掃描電鏡和金相顯微鏡觀察鋁涂層的組織結(jié)構(gòu),研究噴涂參數(shù)對(duì)鋁涂層組織結(jié)構(gòu)的影響,分析涂層與基體結(jié)合界面隨厚度增加的變化規(guī)律;利用四電位法測(cè)量鋁涂層的導(dǎo)電性能,分析組織結(jié)構(gòu)與涂層孔隙率對(duì)涂層導(dǎo)電性能的影響。

結(jié)合現(xiàn)有計(jì)算方法,利用sw6計(jì)算軟件對(duì)現(xiàn)有雙管板換熱器管板厚度的設(shè)計(jì)進(jìn)行了計(jì)算。

換熱器在石化行業(yè)設(shè)備中占有非常重要的作用,尤其是近年來(lái)不斷發(fā)展的浮頭式換熱器。管板是管殼式換熱器最重要的零部件之一,用來(lái)排布換熱管,將管程和殼程的流體分隔開(kāi)來(lái),避免冷、熱流體混合,并同時(shí)承受管程、殼程壓力和溫度的作用。本文以pn0.8dn1000浮頭式換熱器為例,闡明了管板焊接工藝的要點(diǎn),給出了管板計(jì)算厚度、管板重量、換熱管軸向應(yīng)力和換熱管與管板連接拉脫力的一般化計(jì)算過(guò)程,對(duì)新型換熱器管板的計(jì)算校核及選用有重要的參考作用。

U形管換熱器管板隔板槽面積計(jì)算

利用ansys有限元分析軟件,建立了薄管板波節(jié)管式換熱器和普通光管薄管板換熱器的三維模型,對(duì)其在正常運(yùn)行工況時(shí)的管板進(jìn)行應(yīng)力和應(yīng)變的分析比較,得到兩種換熱器的位移曲線圖和mise應(yīng)力曲線圖,對(duì)僅受殼程壓力與僅受管程壓力時(shí),換熱管對(duì)管板應(yīng)力分布的影響進(jìn)行分析比較。結(jié)果表明波節(jié)管可以緩解管板的變形及應(yīng)力,同時(shí),薄管板波節(jié)管式換熱器管板厚度計(jì)算方法可用普通光管換熱器的管板計(jì)算方法替代,為此類(lèi)換熱器管板厚度設(shè)計(jì)計(jì)算方法提供了依據(jù)。

通過(guò)不同的焊接試驗(yàn)方案,經(jīng)宏觀檢查、金相分析、拉脫力試驗(yàn)等方法,對(duì)滲鋁碳鋼換熱管與16mn管板管頭角焊縫的焊接工藝進(jìn)行了探討,獲得了適合此類(lèi)材質(zhì)管頭的焊接方法及相應(yīng)的工藝參數(shù)。

換熱器管與管板角焊縫的氬弧焊焊接工藝——換熱器管與管板角焊縫的氬弧焊焊接工藝

常用u形管換熱器多為雙管程或四管程,gb151—1999《管殼式換熱器》中給出了u形管換熱器雙管程管子正三角形排列和正方形排列隔板槽面積的計(jì)算公式。補(bǔ)充了雙管程管子的另外兩種排列方式以及四管程管子不同排列方式下隔板槽面積的計(jì)算公式。

工業(yè)冷凍機(jī)組和中央空調(diào)水冷冷水機(jī)組用換熱器的換熱管通常有鋼管、銅管、銅鎳管和鈦管等,其與管板的連接方式采用強(qiáng)度脹接的方式。傳統(tǒng)的管板與換熱管的強(qiáng)度脹接是通過(guò)在管板孔內(nèi)開(kāi)若干條脹管槽實(shí)現(xiàn)的。本文根據(jù)管板孔內(nèi)不開(kāi)槽的強(qiáng)度脹接工藝試驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用情況,說(shuō)明換熱管與管板的強(qiáng)度脹接也可通過(guò)管板孔內(nèi)不開(kāi)槽和加脹管膠水實(shí)現(xiàn)。

通過(guò)對(duì)管板換熱器設(shè)計(jì)參數(shù)、介質(zhì)特性、使用環(huán)境以及承載情況的分析研究,比較不同焊縫接頭形式以及焊接工藝過(guò)程的選擇對(duì)最終焊接質(zhì)量的影響,同時(shí)闡述了合理的焊縫檢驗(yàn)工藝對(duì)于確保在焊接前、焊接過(guò)程中以及焊接完成之后保證焊接質(zhì)量的重要意義,總結(jié)出管板換熱器管子和管板焊接接頭在制造過(guò)程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)。

通過(guò)對(duì)ta2換熱器管(φ16mm×1.0mm)和管板(δ10mm)進(jìn)行自熔tig焊接,自制出插銷(xiāo)對(duì)焊接接頭進(jìn)行背面保護(hù),與焊機(jī)保護(hù)罩的正面保護(hù)相結(jié)合,將焊接接頭嚴(yán)格保護(hù)使其免受空氣污染,同時(shí)對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選,確保了焊接接頭質(zhì)量,對(duì)實(shí)際產(chǎn)品中ta2的焊接有一定的指導(dǎo)作用。

進(jìn)行了超級(jí)雙相不銹鋼管板與換熱管的手工及自動(dòng)鎢極氬弧焊焊接工藝試驗(yàn)、焊接工藝評(píng)定及產(chǎn)品的施焊,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足要求,證明所選用的焊接方法、焊接材料、焊接工藝規(guī)范正確合理。

采用管板自動(dòng)tig焊方法進(jìn)行雙相鋼換熱管與管板焊接工藝試驗(yàn),通過(guò)著色檢測(cè)、射線檢測(cè)、焊喉尺寸測(cè)量、拉脫力試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)等對(duì)焊接接頭進(jìn)行測(cè)試,從而確定了合理的管板焊接工藝,并掌握了雙相鋼的焊接特點(diǎn)。

換熱器產(chǎn)品中換熱管-管板接頭的焊接一直是關(guān)鍵工序。針對(duì)某余熱換熱器產(chǎn)品的此類(lèi)不銹鋼接頭所采用的伸出式坡口角焊縫結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,目的是制定合適的自動(dòng)tig焊接工藝方案。詳細(xì)介紹了研究的內(nèi)容和試驗(yàn)過(guò)程,歸納總結(jié)出保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素和操作要點(diǎn),并對(duì)優(yōu)化和改進(jìn)此類(lèi)接頭坡口設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)提出了建議。

紫銅換熱管與不銹鋼管板接頭的TIG焊

不銹鋼薄壁管與管板的焊接有其明顯的特點(diǎn),文中介紹了輔助給水除氧器管—管板自動(dòng)tig焊工藝。通過(guò)調(diào)整焊接參數(shù)和使用適當(dāng)?shù)逆u極形狀,從而控制熔池形狀和焊縫成型,采用脹接方法定位,并使用工裝,消除了管口與管板的間隙,解決了薄壁管與管板焊的難題,取得了滿意的結(jié)果。

通過(guò)焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)踐,確定了紫銅t2與不銹鋼0cr18ni10ti相焊時(shí),采用與不銹鋼、紫銅無(wú)限固溶的鎳基焊接材料進(jìn)行手工鎢極氬弧焊的方法,用制定的工藝規(guī)范參數(shù)進(jìn)行施焊,有效地改善了焊縫金屬的力學(xué)性能,避免了銅的滲透裂紋的出現(xiàn),獲得了滿意的焊接接頭質(zhì)量。證明所確定的焊接材料及焊接工藝是合理、可靠的。

塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)是煉油廠腐蝕最嚴(yán)重的部位,尋求新材料代替碳鋼、高合金鋼等腐蝕比較嚴(yán)重的材料,是工程應(yīng)用的需求。文章介紹了雙相不銹鋼焊接的特點(diǎn),提出了雙相不銹鋼制冷凝器saf2507換熱管與316l板焊接工藝,采用不同接頭形式、不同的焊接保護(hù)氣體進(jìn)行了焊接試驗(yàn),并通過(guò)對(duì)焊縫及熱影響區(qū)組織的金相分析,找出了合理的焊接工藝。

進(jìn)行了304l換熱管和304l管板接頭不同焊接工藝方法(smaw,tig,mag)以及在采用smaw工藝方法時(shí)不同坡口深度的對(duì)比試驗(yàn);指出了采用填絲tig焊工藝焊接換熱管和管板接頭的質(zhì)量穩(wěn)定性好;闡述了mag焊工藝焊接換熱管和管板的應(yīng)用前景;強(qiáng)調(diào)了管板坡口深度對(duì)于smaw工藝焊接換熱管和管板接頭質(zhì)量的重要性。

針對(duì)不銹鋼管板式換熱器管板角焊縫的焊接質(zhì)量問(wèn)題,采用深熔透全位置脈沖gtaw多層焊技術(shù),并采用小工藝參數(shù)、窄焊道快速焊,合理控制焊接順序和焊接方向,實(shí)現(xiàn)焊接與貼脹并舉等措施,調(diào)控了焊接熱輸入及焊縫高溫停留時(shí)間,提高了接頭耐腐蝕性能,很好解決管板角焊縫的焊接質(zhì)量問(wèn)題,延長(zhǎng)了換熱器的使用壽命。

氣提塔頂換熱器是中油吉化煉油裝置中的一項(xiàng)重要設(shè)備,它關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。以往由于換熱器殼體采用普通容器鋼20r鋼、16mn管板+20鋼的列管制造,耐應(yīng)力腐蝕和抗點(diǎn)蝕的性能較差,經(jīng)常出現(xiàn)腐蝕泄漏,嚴(yán)重影響生產(chǎn)正常進(jìn)行。將換熱器的管板和換熱管改用雙相不銹鋼2205鋼制造,有效改善了腐蝕泄漏現(xiàn)象,使該裝置能保證常年正常運(yùn)行。

管殼式換熱器失效的主要模式是管束的泄漏，換熱管與管板的角接接頭的泄漏在換熱器失效事故中占有相當(dāng)大的比例。換熱管與管板的連接方式多為強(qiáng)度焊、脹焊兩種，換熱管與管板的焊接質(zhì)量在很大程度上決定了換熱器的制造質(zhì)量。本文結(jié)合在換熱器制造監(jiān)檢中出現(xiàn)的問(wèn)題，就影響換熱管與管板角接接頭焊接質(zhì)量的因素和改進(jìn)措施談一點(diǎn)看法。