论管壳式换热器制造关键技术

谭琇遥

摘 要：在介绍当前的管壳式换热器发展情况的基础上，从自身的换热器加工制造经验出发，重点从管壳式换热器制造中的加工精度、焊接以及胀接质量控制等方面探讨了如何有效提升管壳式换热器制造关键技术，希望对于今后广大同行起到一定的借鉴作用。

关键词：管壳式换热器;制造技术;加工技术;关键技术

1引言

在当前工业化发展过程中，换热器则是满足物料之间热量传递的化工设备，在化工生产中有着较为广泛的应用。其中，管壳式换热器占据换热器制造总量的七成以上，其主要在实践应用中体现出拆装和维修方便、整体结构紧凑以及能够承受较高压力等特点，在特别是高温、高压，介质危害较大的工况要求下应用比较多，当然，这些也是对于换热器的制造质量提出更高的要求。结合管壳式换热器制造的情况进行分析，主要可以从加工精度、焊接以及胀接质量控制等角度进行分析。

2 加工精度

结合管壳式换热器的加工精度方面，主要涉及到壳体加工成型和管板、折流板的加工情况，参照相关标准规范要求则应重视以下方面的内容。

2.1壳体加工成型

在进行筒体制造过程中，应该重视筒节成型以及组对的质量控制问题，其具体来说，则应应保证能够满足筒节的直线度、圆度对接错边量等满足公差要求。

保障准确化的筒节下料尺寸，有效控制筒节成型的尺寸要求。在进行下料前，应有效复核材料内容，满足相应外观质量、标记规格要求方可以下料处理。要求专人检查下料过程，严格控制相应的加工坡口精度，满足规范标准的公差要求方可以开展下道工序。

结合实际加工情况，要求换热器接管及支座、鞍座等满足尺寸加工要求，符合公差尺寸范围。为了保障管道安装质量，重点落实好接管垂直度及伸出长度的要求，保障满足后期的设备可替换的要求，杜绝可能存在着的连接应力情况，有效解决泄露隐患。

在进行接管组装过程中，应重视进行轴向以及环向检查垂直度情况，重视相应的记录工作。在开展环向垂直度检查中，落实两个测量基准点，并依次向左右两侧并等值处理;轴向垂直度检查则是通过弯尺和直尺测量即可。

2.2管板、折流板加工

在换热器加工过程中，则应重视管板、折流板的加工问题。所关注的加工精度问题主要涉及到管板、折流板同心度、管孔内的粗糙度以及管孔孔径公差等参数。在具体的过程中，则是通过模拟试件上试钻从而选择最优的工艺参数，符合加工精度的要求。尽量采用高精度的数控钻床则更好。在完成管板孔钻的基础上，利用引钻或配钻方式进行折流板加工，满足相应的同心度要求，方便于后续的穿管要求。

在逐步发展的胀接工艺的要求下，则以该结合实际来有效进行胀接方法的优化，合理化确定胀管槽的参数要求。同时，合理化选择划槽器，保障加工精度的要求。所以，为了保障胀接质量的具体要求，则应选择先进的质量过硬的划槽器。

3焊接及脹接质量控制

3.1胀接

对于胀接质量进行分析，其主要是由于管端上径向残余压缩应力的影响，而这方面的数值则是涉及到管板材料、结构尺寸、开槽情况、径向间隙、胀管率、粗糙度等影响因素。为了保障实现总体质量要求，实现良好的胀接性能，在保障管板的加工精度要求的基础上，明确管板材料和管子材料的硬度差值要求，则应从实际出发，从工艺角度出发来选择合适的胀管器、胀管动力，以及相应的有效控制措施，选择合适的胀接工艺。

在具体的实践过程中，利用机械胀接或者液压胀接的方式，都应要求结合模拟实验来进一步优化确定胀接工艺参数，从而结合实际来明确胀接工艺评定，并能在实践中严格执行。

3.2 焊接

在进行管子和管板焊接的过程中，主要问题集中于焊接缺陷问题。其中，应该采取的有效预防措施涉及到如下方面：一是，根据规范标准要求来进行坡口尺寸及换热管外伸的检查，以保障符合工艺要求;二是，进行必要的除锈、除污等操作，明确处理长度应该大于两倍的管板厚度，还应重视结合需求来进行管板清理工作;三是，针对存在着容易产生裂纹的问题，可通过焊接前贴胀的方式，有效控制好管孔的间隙问题;四是，焊接前工艺评定必不可少，结合实际实现焊接工艺的编制，在条件允许时可以利用全自动氨弧焊的方式;五是，针对厚管板来说，则应重视有效开展焊前预热和焊后热处理的工作;六是，进行焊接处理的过程中，为了避免出现管板变形的问题，可以在中央开始呈放射形的对角内开展依次的焊接处理。

3.3焊接加胀接

（1）先焊后胀

在采用先焊后胀工序过程中，一定要保障坡口的清洗干净，能够在管板两侧进行相应的间隙的空气排出操作，避免产生气孔问题。同时，后胀方式能有效避免焊接高温的影响，有效解决胀接不起作用的问题。如果在进行管子和管板接头的焊接中，相应的焊接性能比较差，为了避免出现微裂纹，则应进行深度胀的方式，实现胀接部位避开焊道的情况，从而进一步有效缩短胀接对焊道的影响。结合实际的制造情况来看，通过这种制造工艺技术，能有效实现均匀化的焊缝外观要求，具有很少的气孔与未熔合现象，能获得较好的焊接质量。

（2）先胀后焊

在这种工艺情况下，胀接过程中，则会造成大量油污及铁锈留在管端及坡口的位置，在进行焊接前一定要重点进行清洗处理。从实际情况来看，坡口的彻底清洗存在较大的困难。这样就会造成焊接过程中，遗留杂物存在着受热膨胀的问题，会造成一定的化学反应，造成管子与管孔的间隙存在一定的压力，由于这样情况下，造成气体容易穿出焊道的情况，造成高低不平的焊缝，严重情况下还会造成蜂窝状。在焊缝冷却环节，还有可能形成气孔。另外，在高温的影响下，已胀接的部位变形则容易出现，造成胀紧力减小甚至消失。总体来看，结合当前的生产条件，难以实现保障焊接以及胀接质量，相关的制造设备都是采用先焊后胀工序。

4结束语

综上所述，在进行管壳式换热器制造过程中，为了全方位保障制造质量，则应要求制造工艺技术科学合理，利用有效措施保障实现制造加工精度及焊接及胀接质量的全方位提升，严格相应的检验以及检测措施手段，从实际出发落实好相应的管理工作，以保障为用户制造性能更加优异的产品，满足化学工业生产的要求。