换热管和管板连接通用工艺规程

换热管与管板连接通用工艺规程
1主题内容与适应范围
1.1本规程规定了钢制管壳式换热器换热管与管板连接的方法和要求。

1.2本规程适用于本公司制造的碳素钢、低合金钢、不锈钢等材料制管壳式换热器的换热管与管板的连接。

其它材料制造的换热器的换热管与管板的连接亦可参照执行。

2总则
2.1换热管与管板连接接头的制造除符合本规程的规定外，还应遵守国家颁布的有关法令、法规、标准、本公司其它相应规程和图样及专用工艺文件的要求。

2.2换热管与管板连接的连接方式有胀接、焊接、胀焊并用等型式。

具体连接方式在图样或公司技术部门在制造专用工艺中规定。

3一般要求
3.1当换热管与管板采用胀接连接时，换热管材料的硬度值一般须低于管板材料的硬度值10～20HB,除换热管材料为不锈钢或有应力腐蚀场合外，可采用管端局部退火的方式来降低换热管材料的硬度。

3.2管孔表面粗糙度
a)当换热管与管板焊接连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于25μm，且符合图样要求；
b)当换热管与管板胀接连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于12.5μm，且符合图样要求,同时管孔表面不得有影响胀接紧密性的缺陷，如贯通的纵向或螺旋状刻痕等。

3.3连接前，连接部位的换热管与管板表面应采用机械或化学方法清理干净，不应留有影响胀接或焊接连接质量的毛刺、铁屑、锈斑、油污等。

a) 穿管前，应对换热管进行机加工平头，平管公差L+1㎜。

b) 穿管前，应采用钢丝刷、钢丝轮、砂纸将换热管管头（包括管口端部）毛刺、铁屑、锈斑、油污去除干净，至呈金属光泽。

用于焊接时，换热管刷管范围不小于换热管外径尺寸，且不小于25㎜；用于胀接时，换热管应呈现金属光泽，其长度应不小于二倍的管板厚度。

刷管后，换热管应放置在干燥通风处，已经刷管处理的换热管必须在7天内与管板进行胀接或焊接连接，否则应重新进行刷管处理。

c) 换热管的外伸长度，按产品焊接工艺规程执行。

对需打磨的管头要求打磨平整，不得有卷边现象，并用机械或化学方法清除管板、管端表面残留的砂轮灰等杂物。

d ) 当换热管与管板定位后实施焊接或胀接前（不超过4小时），应采用钢丝刷将连接部位的换热管与管板表面的锈斑、油污清理干净。

胀紧率应符合工艺要求。

e) 换热管与管板連接采用先胀后焊时，焊接前应将管头表面的油污、水渍等用丙酮清清洗干净。

4连接结构型式及适用场合
4.1强度胀接
4.1.1适用范围
设计压力≤4MPa；
设计温度≤300℃；
操作中无剧烈的振动、无过大的温度变化和无明显的应力腐蚀。

4.1.2结构型式及尺寸
4.1.2.1强度胀接的结构型式及尺寸按图4-1和表4-1中规定。

4.1.2.2强度胀接的的最小胀接长度应取管板的名义厚度减去3mm或50mm二者的最小值。

4.1.2.3复合管板与换热管也可采用强度胀接，当复层厚度大于等于8mm时，应在复
表4-1 mm
图4-1
层管孔上开槽，开槽要求按图4-2和表4-1中规定。

图4-2
4.1.2.4根据不同的胀接方法技术部门可适当修改图4-1和表4-1中的尺寸。

4.2强度焊
4.2.1适用范围
设计压力≤35MPa；
操作中无较大振动和间隙腐蚀。

4.2.2强度焊的结构型式及尺寸按图4-3和表4-2中规定。

图4-3
表4-2 mm
4.3 胀焊并用
4.3.1适用范围
密封性能要求较高的场合；
承受振动或疲劳载荷的场合；
有间隙腐蚀的场合；
采用复合管板的场合。

4.3.2结构型式及尺寸
4.3.2.1强度胀加密封焊的结构型式及尺寸按图4-4中规定，同时还应遵守4.1的规定。

图4-4
4.3.2.2强度焊加贴胀的结构型式及尺寸按图4-5中规定，同时还应遵守4.2的规定。

图4-5
5胀接
5.1换热管与管板的胀接可采用机械胀或液压胀，技术部门应在图样或专用工艺中明确规定胀接方法。

5.2机械胀
5.2.1试胀
正式胀接前，应根据待胀管接头材料、结构尺寸及要求制备模拟胀接试样进行试胀，试胀的试样不少于5个，胀后进行耐压试验，检查胀口的严密性。

试胀时，应对试样进行比较性检查，检查胀口部分是否有裂纹、胀接过渡部分是否有突变、喇叭口根部与管壁的结合是否良好、管板孔壁与管子外壁的接触表面的印痕和啮合状况。

根据试胀结果，确定合理的胀管率。

5.2.2胀接应由有胀接经验的操作者进行操作，胀接时应控制胀管率，以保证胀紧度。

5.2.3胀接过程中，应随时检查胀口的胀接质量，及时发现和消除缺陷。

5.2.4胀接管端不应有起皮、皱纹、裂纹、切口和偏斜等缺陷。

5.3液压胀 5.3.1胀接压力确定
a)贴胀胀接压力根据下式确定： P S =P O +(σsp K 22-1)/ K 22 MPa
式中：P O －管子全屈服压力P O ＝σst lnK 1 MPa σst －管子材料屈服限 MPa K 1－管子外径内径之比K 1＝dw/dn
dw －管子外径 mm dn －管子内径 mm σsp －管板材料屈服限 MPa K 2－管板管孔直径比K 2＝Dw/Dn Dn －管板管孔直径Dn mm Dw=2P-D mm P －管间距 mm
b)强度胀胀接压力根据下式确定：P T =1.3P S MPa 5.3.2试胀
正式胀接前，应根据待胀管接头材料、结构尺寸及要求制备模拟胀接试样,并按计算胀接压力进行试胀，试胀的试样不少于5个，胀后进行耐压试验，检查胀口的严密
性。

试压后测试胀接接头的拉脱力，贴胀应达到1 MPa，强度胀胀应达到4 MPa。

5.3.3胀接
5.3.3.1液压胀管前必须采用风动砂轮打磨换热管内孔，使换热管内表面清洁无毛刺。

5.3.3.2液压胀接胀轴插入换热管内时，应采用木轻轻敲击，不得猛力敲击，防止将密封圈损坏。

5.3.3.3胀接过程中，应随时检查胀口的胀接质量，及时发现和消除缺陷。

5.4胀接连接时，其胀接长度不得伸出管板背面（壳程侧），换热管的胀接部分与非胀接部分应圆滑过渡，不应有急剧的棱角。

6焊接
6.1 换热管与管板的强度焊焊接接头，施焊前应按有关规定作焊接工艺评定。

6.2换热管与管板的焊接应由持有相应项目资格的焊工严格按产品焊接工艺规程执行。

6.3施焊前焊工应检查焊接设备工作是否正常（如水箱是否缺水，焊接气体是否开启、接通，焊接二次回路连接是否牢固可靠等），以保证焊接过程的顺畅。

6.4换热管与管板的焊接一般应采用管板自动焊，如需要采用手工焊（焊条电弧焊或氩弧焊），必须经公司技术部门同意。

6.5换热管与管板的焊接采用焊条电弧焊时应采用多道焊（二遍以上）。

6.6焊接时如发现有焊接缺陷，应及时清除补焊，补焊方法及工艺参数应按产品焊接工艺规程要求。

6.7焊接、清理完毕后，对焊缝进行外观检查和无损检测（按工艺要求）。

外观要求焊缝平整圆滑、收弧处无凹陷、表面无气孔、夹渣和裂纹。

换热管端部应光滑、无塌陷，管孔内表面不得留有凸出的焊肉、焊渣等杂物。

无损检测应符合JB/T4730相关要求。