【正文】 壞試驗； （3）原材料和焊縫內(nèi)部缺陷的檢驗，其檢驗方法是無損檢測，它包括：射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測、滲透檢測等； （4）設(shè)備試壓，包括：水壓試驗、介質(zhì)試驗、氣密試驗等。 脹焊并用主要用于密封性能要求較高；承受振動或疲勞載荷；有間隙腐蝕；需采用復(fù)合管板等的場合。如果采用脹焊并用的方法，不僅能改善連接處的抗疲勞性能，而且還可消除應(yīng)力腐蝕和間隙腐蝕，提高使用壽命。 (c) 脹焊并用 脹接與焊接方法都有各自的優(yōu)點和缺點，在有些情況下，例如高溫，高壓換熱器管子與管板的連接處，在操作中受到反復(fù)熱變形，熱沖擊，腐蝕及介質(zhì)壓力的作用，工作環(huán)境極其苛刻，很容易發(fā)生破壞。 除有較大振動及有間隙腐蝕的場合，只要材料可焊性好，強度焊可用其他任何場合。 當換熱管與管板連接處的焊接之后，管板與管子中存在的殘余熱應(yīng)力與應(yīng)力集中，在運行時可能引起應(yīng)力腐蝕與疲勞。在高溫高壓下也能保證連接處的密封性能和抗拉脫能力。由于管孔不需要退火和磨光，因此結(jié)構(gòu)簡單。 ；設(shè)計溫度小于等于300℃；操作中無劇烈震動，無過大溫度波動及無明顯應(yīng)力腐蝕等場合。 液壓脹接與液袋脹接的基本原理相同，都是利用液體壓力使換熱管產(chǎn)生塑性變形。他利用滾脹管深入插在管板孔中的管子的端部，旋轉(zhuǎn)脹管器使管子直徑增大并產(chǎn)生塑性變形，而管板只產(chǎn)生彈性變形。常用的脹接有非均勻脹接和均勻脹接兩大類。換熱管與管板的鏈接方法主要有強度脹接，強度焊和脹焊并用。 換熱設(shè)備中換熱管與管板連接換熱管與管板連接時管殼式換熱器設(shè)計，制造最關(guān)鍵的技術(shù)之一，是換熱器事故率最多的部位。 如果要拆下管束進行清洗，將第四、五、六步反過來操作即可。在浮頭端上鉤圈法蘭和蝶形蓋，（鉤圈法蘭由兩個半圓形構(gòu)成，使其安裝方便）用雙頭螺柱連接。因此也要考慮到拆卸的問題，其安裝步驟可概述如下：第一步：焊接部件 將所有的焊接部件進行焊接，包括管箱，殼體，浮頭箱，蝶形蓋，支座等；第二步：安放折流板 將拉桿的一個螺紋端擰入固定管板的螺紋孔，6根拉桿都裝好，然后每套入一組定距桿再裝一組折流板，依次把折流板裝在拉桿上，知道最后兩塊折流板裝上啟用螺母套在拉桿的另一個螺紋端擰緊固定；第三步：安裝管子 將管子沿折流板的孔一根根穿入，并在固定管板上進行脹接。常用的卷板機有三輥卷板機、四輥卷板機和立式卷板機。由于熱卷可以防止冷加工硬化的產(chǎn)生，提高塑性和韌性，不產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，管箱的筒體，殼體的筒體以及浮頭箱的筒體均選用熱卷成形。 管箱的筒體，殼體的筒體以及浮頭箱的筒體都是在卷板機上彎卷而成的。來選擇冷熱沖壓。 （2）依據(jù)毛坯的厚度與毛坯直徑D。 按照沖壓前毛坯是否預(yù)先加熱又分為冷沖壓和熱沖壓，其選擇的主要依據(jù)如下： （1）材料的性能。接管，人孔，凸緣，補強圈等于殼體連接的接頭，均屬Ｄ類焊接接頭，但已規(guī)定為A，B類的焊接接頭除外。　　平蓋，管板與圓筒非對接連接的接頭，法蘭與殼體，接管連接的接頭，內(nèi)封頭與圓筒的搭接接頭以及多層包扎容器層板層縱向接頭。(3) 壓力容器焊接接頭分類為了對不同類別的焊接接頭對口錯邊量，熱處理，無損檢測，焊縫尺寸等方面有針對性的提出不同的要求，GB150根據(jù)焊接接頭在容器上的位置，即根據(jù)該焊接接頭所連接兩元件的結(jié)構(gòu)類型以及由此而確定的應(yīng)力水平，把壓力容器中受壓部位的焊接接頭分成A，B，C，D四類圖6 焊接接頭分類示意圖圓筒部分的縱向接頭，球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭，各類凸形封頭中的所有焊接接頭以及嵌入式接管與殼體對接連接的接頭，均屬Ａ類接頭。其中的坡口形式有5種，即I形，V形，V單邊形，U形和，J形，基本坡口可以單獨應(yīng)用，也可以兩種或兩種以上組合使用，如X形坡口是由兩個V形坡口和一個I形組成而成。(2)坡口形式為了保證全熔透和焊接質(zhì)量，減少焊接變形，施焊前，一般需將焊件連接處預(yù)先加工成各種形式，稱為焊接坡口。搭接接頭的焊縫屬于角接縫，與角接接頭一樣，在接頭處結(jié)構(gòu)明顯不連續(xù)，承載后接頭部位受力情況較差。但是在容器的某些特殊部位，由于結(jié)構(gòu)的限制，不得不采用這種焊接結(jié)構(gòu)，如接管，法蘭，夾套，管板和凸緣的焊接，多為角接接頭或T型接頭。角接接頭和T字接頭都形成角焊縫。② 角接接頭和T型接頭 系兩個相互連接零件在接頭處的中間相互垂直或相交成某一角度進行焊接的接頭。① 對接接頭 系兩個相互連接零件在接頭處的中間處于同一平面或同一弧面內(nèi)進行焊接的接頭。(1)焊接接頭形式焊縫系指焊件經(jīng)焊接所形成的結(jié)合部分，而焊接接頭時焊縫，熔合線和熱影響區(qū)的總稱。螺栓法蘭連接的整個工作過程可用尚未預(yù)緊工況，預(yù)緊工況與操作工況來說明。界面泄漏時密封失效的主要途徑。壓緊面就是指上，下法蘭與墊片的接觸面。螺栓法蘭連接設(shè)計的一般目的是：對于已知的墊片特性，確定安全，經(jīng)濟的法蘭和螺栓尺寸，使接頭的泄漏率在工藝和環(huán)境允許范圍內(nèi)，使接頭內(nèi)的應(yīng)力在材料允許范圍內(nèi)，即確保密封性和結(jié)構(gòu)完整性。法蘭上有螺栓孔，以容納螺栓。 螺栓法蘭連接主要由法蘭，螺栓和墊片組成，螺栓作用有兩個：一是提供預(yù)緊力實現(xiàn)初始密封，并承擔內(nèi)壓產(chǎn)生的軸向力；二是使螺栓法蘭連接變成可拆連接。GB150規(guī)定，兩相鄰開孔中心的間距大于兩孔直徑之和的兩倍，且接管公稱外徑小于或等于89mm時，只要接管最小厚度滿足要求就可不另行補強。這些因素相當于對殼體進行了局部加強，降低了薄膜應(yīng)力從而也降低了開孔出的最大應(yīng)力。 ② 極限分析補強 該法要求帶有某種補強結(jié)構(gòu)的接管與殼體發(fā)生塑性失效時的極限壓力和無接管時的殼體極限壓力基本相同。 等面積補強準則的優(yōu)點是有長期的實踐經(jīng)驗，簡單易行，當開孔較大時，只要對開孔尺寸和形狀等予以一定的配套限制，在一般壓力容器使用條件下能夠保證安全，因此不少國家的容器設(shè)計規(guī)范主要采用該方法，如ASMEⅧ1和GB150等。① 等面積補強 認為殼體因開孔倍消弱的承載面積，須有補強材料在離開空變一定距離范圍內(nèi)予以等面積補償。設(shè)計時，對于不同的使用場合和載荷性質(zhì)可采用不同的設(shè)計方法。目前通用的，也是最早的開孔補強設(shè)計準則是基于彈性失效設(shè)計準則的等面積補強法。缺點是鍛件供應(yīng)困難，制造成本較高，所以只在重要壓力容器中應(yīng)用，如核容器，材料屈服點在500MPa,以上的開孔及受低溫，高溫，疲勞載荷容器的大直徑開孔等。高強度低合金鋼制壓力容器由于材料缺口敏感性較高，一般都采用該結(jié)構(gòu)，但必須保證焊縫全熔透。由于接管的加厚部分正處于最大應(yīng)力區(qū)域內(nèi)，故比補強圈更能有效地降低應(yīng)力集中系數(shù)。這種補強結(jié)構(gòu)一般使用在靜載，常溫，中低壓，材料的標準抗拉強度低于540MPa，殼體名義厚度不大于38mm的場合。圖4開孔補強形式① 補強圈補強 這是中低壓容器應(yīng)用最多的補強結(jié)構(gòu)，補強圈補強貼焊在殼體與接管連接處。開孔以后，除消弱器壁的強度外，在殼體和接管的連接處，因結(jié)構(gòu)的連續(xù)性被破壞，會產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力，給容器的安全操作到來隱患，因此壓力容器設(shè)計必須充分考慮開孔的補強問題。（5）殼程分程根據(jù)工藝設(shè)計要求，或為增大殼程流體傳熱系數(shù)，也可將換熱器殼程分為多程結(jié)構(gòu)。中間擋板一般與折流板電焊固定。③ 中間擋板 在U形管式換熱器中，U形管束中心部分存在較大間隙，流體宜走短路而影響傳熱效率。擋管每隔34排換熱管設(shè)置一根但不應(yīng)設(shè)置在折流板缺口處。為此，在換熱器分程隔板槽背面兩管板之間設(shè)置兩端堵死的管子，即擋管。旁路擋板嵌入折流板槽內(nèi)，并與折流板焊接，通常當殼體公稱直徑DN≤500mm，增設(shè)一對旁路擋板；DN=500mm時，增設(shè)兩對擋板；DN≥1000mm時，增設(shè)三對旁路擋板。① 旁路擋板 為了防止殼程邊緣介質(zhì)短路而降低傳熱效率，需增設(shè)旁路擋板，以迫使殼程流體通過管束與管程流體進行換熱。（4）放短路結(jié)構(gòu)為了防止殼程流體流動在某些區(qū)域發(fā)生短路，降低傳熱效率，需要采用放短路機構(gòu)。支承桿的直徑等于或小于管子之間的間隙。折流圈可有棒材或板材加工而成，支承桿可有圓鋼或扁鋼制成。為了解決傳統(tǒng)折流板換熱器中換熱管與折流板的切割破壞和流體誘導(dǎo)振動，并且強化傳熱提高傳熱效率，近年來開發(fā)了一種新型的管束支撐結(jié)構(gòu)—折流桿支撐結(jié)構(gòu)。不僅減少了傳熱死去，而且提高了傳熱效率。為了消除這個弊病，宜采用多弓形折流板。但是為了增加換熱管的剛度，防止產(chǎn)生過大的撓度或引起管子振動，當換熱器物之承跨距超過了標準中的規(guī)定值時，必須設(shè)置一定數(shù)量的支持板，其形狀與尺寸均按折流板規(guī)定來處理。折流板上管孔與換熱管之間的間隙以及折流板與殼體內(nèi)壁之間的間隙應(yīng)合乎要求，間隙過大，泄漏嚴重，對傳熱不利，還易引起振動；間隙過小，安裝困難。折流板一般應(yīng)按等間距布置，管束兩端的折流板應(yīng)盡量靠近殼程進出口接管。若氣體中含有少量液體時，則在缺口朝上的折流板最低處開設(shè)通液口；若液體中含有少量氣體，則應(yīng)在缺口朝下的折流板最高處開通氣口。如單弓形折流板。圖3折流板的實體圖 弓形折流板缺口高度應(yīng)使流體通過缺口時與橫向流過管束時的流速相近。在臥式換熱器中，折流板還起支撐管束的作用。導(dǎo)流筒除可以減小流體停滯區(qū)，改善兩端流體的分布，增加換熱管的有效換熱長度，提高傳熱效率外，還起防沖擋板的作用，保護管束免受沖擊。為防止進口流體直接沖擊管束而造成管子的侵蝕和振動，在殼程進口接管處常裝有防沖擋板，或稱緩沖板。管箱的結(jié)構(gòu)形式主要以換熱器是否需要清洗或管束是否需要分程等原因來決定。管箱位于管殼式換熱器的兩端，管箱的作用是把管道輸送來的流體均勻的分布到各換熱管的把管內(nèi)流體匯集在一起送出換熱器。當迅速停車或進氣溫度突然變化時，熱應(yīng)力往往會導(dǎo)致管板和換熱管在連接處發(fā)生破壞。管板結(jié)構(gòu) 當換熱器承受高溫，高壓時，高溫和高壓對管板的要求的矛盾的。當流體腐蝕性較強時，管板應(yīng)采用不銹鋼，銅，鋁，鈦等耐腐蝕材料。 管板材料 在選擇管板材料時除力學性能外，還應(yīng)考慮管程和殼程的流體的腐蝕性，以及管板和換熱管之間的電位差對腐蝕的影響。為便于管外清洗，可以采用正方形或轉(zhuǎn)角正方形排列的管束。 換熱管排列形式及中心距 ：換熱管在管板上的排列形式主要有正三角形，正方形和轉(zhuǎn)角三角形，轉(zhuǎn)角正方形。此外還有一些非金屬材料，如石墨，陶瓷，聚四氟乙烯等。一般大直徑管子用于粘性大或污濁的流體，小直徑管子用于較清潔的流體。采用小管徑，可使單位體積的傳熱面積增大，結(jié)構(gòu)緊湊，金屬耗量減少，傳熱系數(shù)提高。 換熱管尺寸：換熱管尺寸主要為 φ19mm2mm, φ25mm, φ38mm,無縫鋼管以及φ25mm2mm, φ38mm。 換熱管 換熱管形式 ：除光管外，換熱管還可采用各種各樣的強化換熱管，如翅片管，螺旋槽管，螺紋管等。試樣外表面無裂紋的鋼材方可用于壓力容器制造。為檢驗鋼板承受彎曲變形能力，一般應(yīng)根據(jù)鋼板的厚度，選用合適的彎心直徑，在常溫下做彎曲角度為180176。 制造工藝性能材料制造工藝性能的要求與容器結(jié)構(gòu)形式和使用條件緊密相關(guān)。如果鋼的韌性高，壓力容器所允許的臨界裂紋尺寸就越大，安全性也越高。韌性對壓力容器安全運行具有重要意義。鋼材的力學性能主要的表征強度，韌性，塑性變形能力的判據(jù)，是近些設(shè)計時選材和強度計算的主要依據(jù)。 力學與性能由于載荷和應(yīng)力狀態(tài)的不同，以及鋼材在受力狀態(tài)下所處的工作環(huán)境的不同，鋼材受力后所表現(xiàn)出的不同行為，稱為材料的力學行為。隨著冶煉水平的提高，%以內(nèi)。因此，與一般結(jié)構(gòu)鋼相比，壓力容器用鋼對磷，硫，氫等有害雜質(zhì)元素含量的控制更加嚴格。磷能使高鋼的強度，使會增加鋼的脆性，特別是低溫脆性。硫和磷是鋼中最主要的有害元素。因此，%。 化學成分　　鋼材的化學成分對其性能和熱處理有較大的影響。壓力容器用料多種多樣，有鋼，有金屬，非金屬，復(fù)合材料等，壓力容器用鋼的基本要求是有較高的強度，良好的塑性、韌性，良好的制造性能和與介質(zhì)兼容性。選材不當，不僅會增加總成本，而且有可能導(dǎo)致壓力容器破壞事故。 [2]壓力容器材料的選取，材料費用占總成本的比例很大，一般超過30%。 （4） 中間載流體式換熱器這類換熱器是把兩個間壁式換熱器由在其中循環(huán)的載流體連接起來的換熱器。 （3） 間壁式換熱器這類換熱器又稱表面式換熱器，是利用間壁將進行熱交換的冷熱兩種流體隔開，互不接觸，熱量由熱流體通過間壁傳遞給冷流體的換熱器。由于兩種流體交替與蓄熱體接觸，因此不可避免地會使兩種流體少量混合。 （2） 蓄熱式換熱器這類換熱器又稱回熱式換熱器，是借助于固體構(gòu)成的蓄熱體與熱流體和冷流體交替接觸，把熱量從熱流體傳遞給冷流體的換熱器。如冷卻塔，冷卻冷凝器等。 按作用原理或傳熱方式分類 （1） 直接接觸式換熱器它又稱混合式換熱器，是利用冷，熱流體直接接觸，彼此混合進行換熱的換熱器。到2015年，我國換熱器產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破880億元；到2020年我國換熱器產(chǎn)業(yè)規(guī)模