【正文】 作技術(shù)都有一定的關(guān)系。焊接時(shí)，也先由中央隨后按各區(qū)的順序依次在每區(qū)中都各焊約兩根焊條的管子，然后可隨意焊接其余部分的管子；貼脹采用液壓脹管法，并使脹槽位置遠(yuǎn)離焊縫點(diǎn)。筒節(jié)組裝時(shí)優(yōu)先考慮立式組裝。②裝配接管時(shí)應(yīng)注意找正，接管法蘭應(yīng)保證法蘭面的水平或垂直(特殊要求除外)，其偏差不得超過法蘭外徑的1% (外徑小于l00mm時(shí)按100計(jì)算)且不大于3mm，并且相對(duì)于換熱器的主軸中心線應(yīng)跨中對(duì)稱布置(特殊要求按圖紙要求)。1. 浮頭式換熱器焊接的基本要求(1) 施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙及焊接工藝規(guī)程的要求進(jìn)行施焊。 (5) 施焊前，應(yīng)清除坡口及其母材兩側(cè)表面20mm范圍內(nèi)的氧化物、油污、熔渣及其他有害雜質(zhì)。設(shè)備組裝過程往往是零件的組對(duì)(按技術(shù)要求對(duì)合、點(diǎn)焊)、焊接、校正等相互交叉操作。其中，縱、環(huán)焊縫接頭型式為DU4。當(dāng)接管DN250時(shí)，其對(duì)接焊縫用磁粉探傷或滲透探傷，JB473094Ⅰ級(jí)為合格；當(dāng)接管DN≥250時(shí)，無損探傷比例及合格級(jí)別應(yīng)與殼體相同。浮頭式換熱器的檢驗(yàn)和驗(yàn)收應(yīng)符合JB114780《鋼制管殼式換熱器技術(shù)條件》的規(guī)定，其檢驗(yàn)與試驗(yàn)的項(xiàng)目包括材料試驗(yàn)、焊接程序的鑒定、焊縫射線探傷、超聲波探傷、磁粉或著色滲透檢驗(yàn)、焊后熱處理、焊接生產(chǎn)試驗(yàn)、外觀及尺寸檢驗(yàn)、液壓與氣壓和氣密性試驗(yàn)等。試驗(yàn)前，各部位的緊固螺栓必須裝配齊全；試驗(yàn)時(shí)容器頂部應(yīng)設(shè)排氣口，充液時(shí)應(yīng)將容器內(nèi)的空氣排盡；試驗(yàn)過程中應(yīng)保持容器觀察表面的干燥；試壓時(shí)壓力應(yīng)緩慢上升，達(dá)到規(guī)定試驗(yàn)壓力值，保壓30分鐘然后將壓力降至規(guī)定試驗(yàn)壓力的80%，保壓30分鐘，并在保壓時(shí)對(duì)所有焊接接頭和連接部位進(jìn)行檢查，如有滲漏，應(yīng)卸壓修補(bǔ)后重新試壓；試壓過程中，若發(fā)現(xiàn)異常響聲，壓力下降，筒體變形或加壓裝置發(fā)生故障等不正?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停止試壓，并查明原因；液壓試驗(yàn)完畢，應(yīng)及時(shí)將水排凈并用壓縮空氣將容器內(nèi)部吹干。若有泄漏，應(yīng)卸壓修補(bǔ)后，重新進(jìn)行液壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)。如有泄漏應(yīng)卸壓并置換干凈，經(jīng)修補(bǔ)后重新進(jìn)行試壓。這時(shí)，所加壓力不能大于殼體能承受的壓力，即水壓時(shí)扣除附加量后，殼體材料在試驗(yàn)溫度下的平均一次應(yīng)力小于90%的材料屈服極限。其中，液壓試驗(yàn)的具體步驟及目的為：（1） 拆除浮頭蓋和外頭蓋后，以螺栓將試壓法蘭、管束和殼體固定，管束的另一端以試壓胎具將管板密封，進(jìn)行殼程水壓試壓和氣密性試驗(yàn)，檢驗(yàn)殼程的耐壓及泄漏；兩側(cè)管板的耐壓及換熱管與管板連接處的密封；管束的耐壓密封。本設(shè)計(jì)采用混凝土基礎(chǔ)，即換熱器由地腳螺栓將其與基礎(chǔ)牢固地連接起來，且活動(dòng)支座的基礎(chǔ)面上應(yīng)預(yù)埋滑板。4）基礎(chǔ)質(zhì)量的檢查和驗(yàn)收：在安裝換熱器之前，要進(jìn)行壓力試驗(yàn)，并從以下幾個(gè)方面對(duì)基礎(chǔ)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和驗(yàn)收：；；C．基礎(chǔ)的形狀和主要尺寸，及基礎(chǔ)預(yù)留空是否符合設(shè)計(jì)要求；，螺紋情況是否良好，螺紋長(zhǎng)度是否符合標(biāo)準(zhǔn)，螺帽和墊圈是否齊全；E．放置墊板的基礎(chǔ)表面是否平整；、縱橫中心線和標(biāo)高的標(biāo)記以及基準(zhǔn)點(diǎn)的編號(hào)等是否正確。換熱器在選型上對(duì)換熱面積的富裕量和泵的能力均有所考慮。[4] 浮頭式換熱器的使用不外乎進(jìn)行熱交換、冷卻、冷凝、加熱及蒸發(fā)等，但與其它設(shè)備相比較，與腐蝕介質(zhì)接觸的機(jī)會(huì)要多些，其發(fā)生腐蝕穿孔和接合處松弛泄漏的危險(xiǎn)性就高的多，因此，在使用換熱器時(shí)要多加考慮這些問題，并時(shí)常對(duì)其不定期地檢修。活動(dòng)支座的地腳螺栓應(yīng)裝有兩個(gè)鎖緊螺母，且螺母與底板間應(yīng)留有1—3mm的間隙。第五章 浮頭式換熱器的安裝、使用與維修1）安裝位置：浮頭式換熱器的固定頭蓋留出足夠的空間以便能從殼體內(nèi)抽出管束，外頭該端也須留出一米以上的位置以便裝拆外頭蓋和浮頭蓋。試壓順序?yàn)椋海?）用試驗(yàn)壓環(huán)和浮頭專用試壓工具進(jìn)行管頭試壓；（2）殼程試壓：；；—，管頭和管板焊接處敷酚酞試紙檢驗(yàn)。 浮頭式換熱器的檢驗(yàn)工藝管殼式換熱器由于其殼程及管程壓力的不同，在檢驗(yàn)尤其是壓力試驗(yàn)時(shí)具有其自身特殊性。3）氨滲試驗(yàn)：本試驗(yàn)采用B法(充入15%氨氣+85%氮?dú)?，在液壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)合格后進(jìn)行。氣密性試驗(yàn)所用的氣體，應(yīng)為潔凈、干燥的空氣或氮?dú)?，試?yàn)氣體溫度不得低于5℃。 換熱器常見的試驗(yàn)工藝及要求1）液壓試驗(yàn)工藝：壓力試驗(yàn)必須有兩個(gè)量程相同并經(jīng)校驗(yàn)合格的壓力表；；壓力表精度等級(jí)：，；液壓試驗(yàn)用液體一般為潔凈水，溫度不低于5℃。在換熱器制造過程中，質(zhì)量檢驗(yàn)工作貫穿始終。3） 法蘭與筒體的焊接采用埋弧自動(dòng)焊，焊劑HJ431，焊絲H10Mn2，筒體材料為16MnR，法蘭材料為鍛件16Mn，可焊性良好，焊后消除應(yīng)力熱處理。筒體縱、環(huán)縫組對(duì)焊接好之后進(jìn)行探傷檢查，將內(nèi)壁面的焊縫磨平，再劃線、割孔、裝焊接管。2. 換熱器主要零部件間的焊接1）殼體的組焊換熱器的殼體是一個(gè)化工容器，但是組焊過程和要求稍有不同。(3) C．D類接頭的焊腳高度，在無圖樣規(guī)定時(shí)，取焊件中較薄者之厚度，且C, D類接頭焊縫與母材應(yīng)呈圓滑過渡。焊接工藝規(guī)程是焊接施工中最主要的和最根本的技術(shù)文件，它是焊接施工管理和焊接質(zhì)量控制的紀(jì)律性指導(dǎo)文件，又是組織和管理焊接生產(chǎn)的基礎(chǔ)依據(jù)。對(duì)于焊縫，應(yīng)合理錯(cuò)開，要求相鄰?fù)补?jié)縱縫間的外圓弧長(zhǎng)度及封頭拼縫至相鄰?fù)补?jié)縱縫間的外圓弧長(zhǎng)應(yīng)不小于鋼板厚度的3倍，且不小于l00mm。4）筒節(jié)的組裝筒節(jié)組裝前要認(rèn)真熟悉圖紙上接管、人孔、支座等的位置，合理錯(cuò)開焊縫，避免在焊縫上開孔及焊縫被覆蓋。其中，換熱管與管板焊接時(shí)。2）換熱管與管板的連接在管殼式換熱器換熱的設(shè)計(jì)中，管子與管板的連接是最主要的問題，它不僅因數(shù)量多使加工工作量大，而且必須使每個(gè)連接處在設(shè)備的運(yùn)行中，保證介質(zhì)無泄漏且具有承受介質(zhì)壓力的能力。因此，一般用劃線鉆孔或鉆模鉆孔時(shí)，常對(duì)管板和折流板采用配鉆的工藝，鉆后從管板起依次編上順序號(hào)和方位號(hào)，組裝時(shí)按鉆孔時(shí)的順序和方位排列，這樣就能保證管子的順利穿入。4. 換熱器的劃線開孔殼程圓筒成型后，按總圖上的管口方位圖及標(biāo)高尺寸合理布置開孔位置（應(yīng)避開焊縫處），并進(jìn)行劃線；由檢驗(yàn)人員檢驗(yàn)確認(rèn)無誤后方可開孔；開孔時(shí)采用氧乙炔氣割；開孔后，消除孔邊緣的毛邊。由于折流板很薄，鉆孔時(shí)鉆頭的推力將使管板中心變形，故可將下料或圓整的折流板去掉毛刺并校平、重疊、壓緊后沿周邊點(diǎn)焊成一體，并以管板作為模板，完成所有換熱管孔的鉆孔。3） 管孔加工管孔加工必須滿足下列要求：，如管孔不圓度、同心度及孔壁的光潔度；；。當(dāng)管子與管板的連接采用脹接工藝時(shí)，管端硬度應(yīng)低于管板硬度。2. 封頭和管箱的加工工藝封頭和管箱的厚度一般不小于殼體的厚度，且接管開孔后應(yīng)采用整體加強(qiáng)而不用加強(qiáng)板。根據(jù)國(guó)家有關(guān)法規(guī)，管殼式換熱器的制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收應(yīng)符合JB114780《鋼制管殼式換熱器技術(shù)條件》、JB74180《鋼制壓力容器技術(shù)條件》及JB/Z10580《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》等的有關(guān)規(guī)定及施工圖紙上的特殊要求，也必須遵守GB 1511999《管殼式換熱器》標(biāo)準(zhǔn)和GB1501998《鋼制壓力容器》標(biāo)準(zhǔn)的要求；同時(shí)，必須符合國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督局頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求。g) 拆除一些換熱管或改變換熱管表面的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。其中接管距離尺寸接管補(bǔ)強(qiáng)圈的外徑C……接管補(bǔ)強(qiáng)圈外邊緣ba……鞍座墊板半寬鞍座標(biāo)記為JB/T47121992，鞍座BI100F表310 鞍式支座結(jié)構(gòu)尺寸公稱直徑DN允許載荷鞍座高度底板mmL1b1δ1600mm165KN200mm55015010腹板筋板mm墊板mm螺栓間距mm鞍座質(zhì)量δ2L3b3δ3弧長(zhǎng)b4δ4e8300120871020063640024Kg. 預(yù)防管束發(fā)生振動(dòng)破壞的措施現(xiàn)代工業(yè)趨向于發(fā)展大型設(shè)備和高流速操作，這使得振動(dòng)成為可能。. 防短路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）旁路擋板設(shè)計(jì) 旁路擋板與折流板相焊接，其厚度與折流板相同為5 mm，數(shù)量為2對(duì)擋板；焊接結(jié)構(gòu)如下： 旁路擋板焊接結(jié)構(gòu)2） 擋管的設(shè)計(jì) 擋管規(guī)格與換熱管相同，在中間隔板槽設(shè)置3根，與折流板焊接固定；其伸出第一塊和最后一塊折流板的長(zhǎng)度均取50 mm。 ，應(yīng)該在工藝氣的進(jìn)口設(shè)置防沖板，防沖板的形式一般有工字形，矩形和圓形，現(xiàn)選用圓形防沖板，材料為Q235B，由GB1511999，之規(guī)定，最小厚度 ，防沖擋板表面到殼體內(nèi)壁面的距離B，一般為接管內(nèi)直徑的1/41/3。根據(jù)《換熱管設(shè)計(jì)手冊(cè)》當(dāng)L=3000 mm時(shí)可選取折流板間距為200mm，這樣可以同時(shí)兼具折流板和支撐的作用。擋板應(yīng)按等間距布置，擋板的折流板盡可能靠近殼程進(jìn)、出口接管。折流板有弓形折流板和環(huán)形折流板兩種形式，其中以弓形擋板應(yīng)用最多。槽深宜不小于4mm.若δ＞10mm,則密封面處應(yīng)削邊至10mm,其結(jié)構(gòu)如下： 拉桿定距管結(jié)構(gòu) 定距管設(shè)計(jì)定距管的作用是將折流板之間的距離固定下來，并保持它與換熱管垂直。結(jié)構(gòu)尺寸圖和與定距桿配合圖如下： 拉桿定距管結(jié)構(gòu)(續(xù)) 拉桿定距管結(jié)構(gòu) 分程隔板設(shè)計(jì)分程隔板一邊與管箱封頭進(jìn)行配合，另一邊與固定管板的槽面進(jìn)行連接。B：管箱接管位置的最小尺寸L2DH /2+hf+C=154/2+50+180=307mm 其他零部件設(shè)計(jì)[2]因換熱管徑為Ф25mm，宜采用拉桿定距管結(jié)構(gòu)形式，拉桿和定距管同時(shí)起著固定折流板的作用，對(duì)于大直徑的換熱器，不布管區(qū)內(nèi)或靠近折流板缺口處應(yīng)布置適當(dāng)數(shù)量的拉桿，任何折流板應(yīng)不少于三個(gè)支承點(diǎn)；拉桿材料用20鋼。在換熱器設(shè)計(jì)中，為了使傳熱面積得以充分利用，殼程流體進(jìn)出口接管應(yīng)盡量先靠近兩端管板，而管箱進(jìn)出口接管應(yīng)盡量靠近管箱法蘭，可縮短管箱殼體長(zhǎng)度，減輕設(shè)備重量。 筒體開孔補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法判別1）筒體上接管的補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別接管尺寸為mm，筒體上開孔外徑為154mm，需另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)。開孔后除削弱器壁的強(qiáng)度外，在殼體和接管的連接處，因結(jié)構(gòu)的連續(xù)性破壞，會(huì)產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力，給容器的安全操作帶來隱患，因此壓力容器設(shè)計(jì)必須充分考慮開孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，主要有補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)，厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)，整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)三種形式。校核合格，不用再計(jì)算。管束無量綱剛度 C．確定管板設(shè)計(jì)壓力由于不能保證和在任何情況下都同時(shí)作用，故= D．管板厚度的確定無量綱壓力 =按 ； =根據(jù)《換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)》，查圖1824得 C=查圖1825得 管板計(jì)算厚度δ及名義厚度根據(jù)GB151規(guī)定，用于易燃易爆介質(zhì)場(chǎng)合，管板的最小厚度應(yīng)不小于換熱管的外徑19 mm；同時(shí)管板名義厚度應(yīng)小于下列三部分之和。 管程設(shè)計(jì)壓力 = MPa管板設(shè)計(jì)溫度 100 。對(duì)管板的設(shè)計(jì)，除了滿足強(qiáng)度要求外，同時(shí)應(yīng)合理的考慮其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 B型鉤圈與浮動(dòng)管板配合 換熱管及管板的設(shè)計(jì) 查 GB1511999 P62 表2換熱管的設(shè)計(jì)1）選材 換熱管選用20鋼，Φ252mm，為П級(jí)管束 即采用普通級(jí)冷拔鋼管。本設(shè)計(jì)選擇B 型，鉤圈為兩個(gè)半圓環(huán)結(jié)構(gòu)。 （2）殼程壓力Ps作用下（外壓）浮頭蓋的計(jì)算參看[2]GB1511999 P81 查JB/T47672002 鋼制壓力容器用封頭P33 要100%射線探傷，取Φ=A．球冠形封頭厚度確定a. 球冠形封頭計(jì)算厚度選用材料16MnR，則在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力為 =170Mpa參數(shù) 查GB15098 P52 T圖75 得：Q= (取Ps=Pc) b. 外壓球殼所需的有效厚度的計(jì)算： 根據(jù)GB6654《壓力容器用鋼板》規(guī)定：對(duì)于16MnR鋼板可取厚度負(fù)偏差mm；在無特殊腐蝕情況下，對(duì)于碳素鋼和低合金鋼，腐蝕裕量不小于1mm,取腐蝕裕量C2 = 2mm；厚度附加量 假設(shè) mm，令；而，則那么系數(shù)，查GB1501998圖65 得 B=145MPa；許用外壓力，大于且接近，上述名義厚度假設(shè)合適。（1）管程壓力Pt作用下（內(nèi)壓）浮頭蓋的計(jì)算參看GB1511999 P81 查JB/T47672002 鋼制壓力容器用封頭P33 要100%射線探傷，取Φ=A．球冠形封頭計(jì)算厚度（材料16MnR） =170Mpa (取Pt=Pc)根據(jù)GB6654《壓力容器用鋼板》規(guī)定：對(duì)于16MnR鋼板可取厚度負(fù)偏差mm；在無特殊腐蝕情況下，對(duì)于碳素鋼和低合金鋼，腐蝕裕量不小于1mm,取腐蝕裕量C2 = 2mm；厚度附加量。 鉤圈式浮頭的結(jié)構(gòu)尺寸 參看[2]GB1511999 P80 ，其結(jié)構(gòu)尺寸圖如下： 鉤圈式浮頭的結(jié)構(gòu) —按GB1511999 查P23 表14 取 =4mm；（當(dāng)Di=1000時(shí)3當(dāng)Di=10002600時(shí)4）查表15，取墊片寬度 =12mm；=3mm；（當(dāng)Di700時(shí)=10,=3mm,當(dāng)Di700時(shí)=13, =5mm）則 mm C——安裝及擰緊浮頭螺母所需空間尺寸，應(yīng)考慮在各種情況下的熱膨脹量，宜不小于60mm，取為80mm； ——浮頭法蘭和鉤圈的內(nèi)直徑 ——浮頭法蘭和鉤圈的外直徑 ——布管限定圓直徑，按GB1511999 P23 表13，對(duì)于浮頭式有： ——外頭蓋內(nèi)直徑 ——浮頭管板外直徑 浮頭蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算各符號(hào)及取值：——螺栓中心圓直徑 =+()/2=594+(680594)/2=637mm——法蘭外直徑 ，為680 mm—— 墊片壓緊力作用中心圓直徑—— 法蘭內(nèi)直徑，為570 mm—— 作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的軸向分力—— 作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的徑向分力Pc—— 計(jì)算壓力MPa；分別取管程壓力Pt（內(nèi)壓）和殼程壓力Ps（外壓）—— 封頭球面