换热器制作工艺规程

换热器制作工艺规程
1总则
1.1本规程是换热器的制造、检验与验收的通用工艺要求。

1.2换热器在制造过程中还应严格执行《固定式压力容器安全技术监察规程》和GB/T151-2014《热交换器》及相关标准和设计图样及技术要求的规定。

2适用范围
适用于固定管板式、U形管式、浮头式和填料函式换热器在公司内的制造和检验。

3内容要求
3.1壳体
3.1.1用钢板卷制时，内直径允许偏差可通过外圆周长加以控制，其外圆周长允许上偏差为10mm，下偏差为零。

用管材作圆筒时，其尺寸允许偏差应符合相应材料标准的规定。

3.1.2筒体同一断面上，最大直径与最小直径之差不得大于该断面公称直径DN的0.5％，
且:当DN≤1200mm时，其値不大于5mm;
当2000mm≥DN＞1200mm时，其值不大于7mm。

3.1.3筒体直线度允许偏差为L/1000(L为筒体总长)。

且:当L≤6000mm时，其值不大于4.5mm;
当L＞6000mm时，其值不大于8mm。

直线度检查应通过中心线的水平和垂直面，即沿国周0°、90°、180°、270°四个部位测量。

3.1.4壳体内凡有影响管束顺利装入或抽出的焊缝均应打至与母材表面平齐。

3.1.5在壳体上设置接管或其他附件而导致壳体变形较大，影响管東顺利安装时，应采取防变形措施。

3.1.6插入式接管，管接头除图样有规定外，不应伸出管箱、壳体的内表面，而且在穿管前应将内倒角焊缝先焊，为防止筒体变形，外侧角焊缝待组装管束后再施焊。

3.2、换热管
3.2.1换热管管端外表面应除锈、去污。

用于焊接时，管端清理长度应不小于管外径，且不小于25mm;用于胀接时，管端应呈现金属光泽，其长度应不小于强度胀接长度。

换热管两端，可采用砂纸手工除锈或钢丝轮机械除锈(不锈钢管、钛管应采用不锈钢丝轮，不允许用砂轮片打磨除锈。

)
3.2.2换热管直管或直管段长度大于6000mm时允许拼接，且符合以下要求:
3.2.2.1对接接头应作焊接工艺评定，试件的数量、尺寸、试验方法应符合NBT47014-2011的规定。

3.2.2.2同一根换热管的对接接头，直管不得超过一条:U型管不得超过二条:最短直管长不应小于300mm，包括至少50mm直管段的U型弯管段范内不得有拼接接头。

3.2.2.3管端坡口应采用机械方法加工，焊前应清理干净。

3.2.2.4对口错边量应不超过换热管厚的15％，且不大于0.5mm:直线度偏差以不影响顺利穿管为限
3.2.2.5对接后应先取相应钢球直径d≤25mm,钢球直径:0.75倍换热管内径；
25＜d≤40钢球直径0.8倍换热管内径；
d＞40钢球直径0.85倍换热管内径。

3.2.2．6对接接头应按NBT47013.2-2015进行100％射线检测，合格级别不低于Ⅲ级为合格。

检测技术等级不低于AB级。

3.2.2.7对接后的换热管，应逐根进行耐压试验，试验压カ不得小于热交换器的耐压试验压力，该耐压试验压力取管、壳程试验压力的高值。

3.2.3U型管的弯制
a、U型管弯管段的圆度偏差，应不大于换热管名义外径的10％，但当弯曲半径小于2.5倍换热管名义外径的U形弯管段可按15％验收。

b、U形管不宜热弯
c、当有耐应力腐蚀要求时，冷弯U形管的弯管段及至少包括150mm的直管段应进行热处理，碳钢、低合金钢管作消除应力热处理，奥氏体不锈钢管可按供需双方商定的方法进行热处理。

3.2.4U形管弯制后应逐根进行耐压试验，试验压カ不得小于热交换器的耐压试验压力，该耐压试验压力取管、壳程试验压力的高值。

3管板
3.3.1管板下料
3.3.1.1管板按图样进行下料，留有加工余量，一般直径在图纸的尺寸上+10mm，厚度在图纸的尺寸上+4mm
3.3.1.2管板尽量不采用拼接结构，确需拼接时:拼接管板的对接接头应进行100％射线或超声检测，按NBT47013-2015射线检测不低于II級，或超声检测中的I级为合格
3.3.1.3除不锈钢外，拼接后管板应作消除应力热处理。

3.3.1.4堆焊复合管板
3.3.1.
4.1堆焊前应按NB/T47014-2011进行堆焊工艺评定。

3.3.1.
4.2基材的待堆焊面和复层材料加工后(钻孔前)的表面，应按NB/T47013-2015
进行表面检测，检测结果不得有裂纹、气孔等缺陷，合格级别为1级。

3.3.1.
4.3不得采用换热管与管板焊接加桥间空隙补焊的方法来代替管板堆焊。

3.2管板加工
3.3.2.1首先检查管板的尺寸(外径、厚度)、材质等是否满足图纸要求;
3.3.2.2管板上车床加工直径外圆及两平面，表面粗程度Ra值不大于25um，管板双画见光。

3.3.2.3管板车制完成经检查合格后，与折流板进行对合(正面对合或反面对合)。

先将折流板边的毛刺、割渣等清理干净，防止折流板与折流板之间存在间隙，还应保证折流板与折流板、折流板与管板的同心度，误差不大于2mm。

对合后用压实，然后将折流板与折流板、折板与下管板进行点焊。

一般情况下，应采用正面对合一一两管板密封面对合的方式。

正面贴合时，钻孔后管板背面中心凸起，对组焊时引起的变形有一定的补偿作用，管板对合时，对合面必须贴紧、压实，不允许存在间隙，避免在钻孔过程中切屑挤入缝隙。

3.3.2.4管板对合好后，进行划线，
3.3.2.
4.1划线前必须认真、仔细看清图纸，严格按图纸尺寸划线，
3.3.2.
4.2划线时如果有隔板应先划好隔板的尺寸线，然后再划管孔尺寸线。

3.3.2.
4.3划好后，先自检然后通知质检员进行进一步的检查，质检检查合格并签字后方可进行下一步的操作。

3.3.2.
4.4钻孔前用记号笔或油漆做好定位标识，
3.3.2.5、将对合好的管板和折流板固定在钻床平台上，然后引孔、钻孔、扩()孔，引孔须一次性完成。

钻孔必须按引孔进行，换热管孔加工完成后再进行拉杆孔的加工;
管板钻孔直径及折流板钻孔直径均按图示尺寸进行加工。

3.3.2.6、对于管板、折流板厚度较厚时，不能一次全部钻通时，可将管板和折流板分开钻孔，但必须将管板孔全部引钻到折流板上，再分开钻孔。

折流板单独钻孔时，切记在折流板中间向圆周位置均匀分布先钻穿4-6个孔，并用螺丝拧紧。

防止钻屑挤入缝隙至使折流板点焊开裂面造成孔距错位，影响后期穿管。

3.3.2.7、管板加工后进行倒角，按图纸要求正确使用倒角器，保证倒角的粗糙度。

加工好的管孔不得有毛刺、铁屑、划痕等，
3.3.2.8、加工要求:
3.3.2.8.1管板孔直径及允许偏差按图紙規定。

钻孔后应抽查不小于60°管板中心角区域内的管孔。

3.3.2.8.2必须保证管板密封面与轴线垂直，其垂直度公差满足图纸要求。

3.3.2.8.3管孔严格垂直于管板密封面，其垂直度满足图纸要求，且孔表面不允许存在贯通的纵向条痕。

3.3.2.8.4孔桥的宽度偏差应满足图纸的要求
3.3.28.5管孔表面粗糙度
3.3.2.8，5.1当换热管与管板焊接連接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于25μm
3.3.2.8.5.2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
3.3.2.8.5.3管板与换热管强度胀连接时，管孔内需加工胀管槽，胀管采用专用工具加工，深度偏0～+0.2，宽度偏整0～+0.5，槽缘不得破损。

3.3.2.8.5.4胀接连接时，管孔表面不应有影响胀接质量的纵向或螺旋状刻痕等缺陷。

3.3.2.8.5.5管板隔板密封面应与环形密封面平齐，或略低于环形密封面(控制在0.5mm以内)，保证管箱与管板密封时，不至于因隔板与隔板槽硬碰硬而影响密封
3.3.2.9全部完成并经检验合格后交下道工序，
3.4折流板、支持板
3.4.1折流板、支持板外圆表面粗糙度Ra值不大于25um，外圆面两侧的的尖角应倒钝，
3.4.2折流板、支持板应按图对管孔进行倒角
3.4.3折流板、支持板在与管板一起钻孔拆除管板后，应将折流板、支持板管孔扩孔至图纸规定尺寸。

3.4.4折流板、支持板上的任何毛刺，在管束组装前完成打磨清理。

3.5管束的组装
其基本顺序：管板与拉杆、定距管、折流板组成骨架，换热管下料、
穿管，焊接(胀接)，所有组装的零部件表面应清理干净，管板管板孔表面不应有影响胀接或焊接连接质量的毛刺、铁屑、锈斑、油污等。

3.5.1将固定管板安装固定在工装上，要求管板与工装上表面的垂直度控制在1mm 以内
3.5.2装上拉杆、定距管、折流板，上折流板时应逐块检查正反面（即出钻侧和入钻侧）、配钻方位无误。

拉杆上的螺母拧紧后可退一牙再用拼帽拧紧，折流板应按照序号及排序进行分布，切记勿将顺序打乱，给穿管造成困难。

3.5.3拉杆端部的螺母应拧紧、以免在装入或抽出管束时，因折流板窜动而损伤换热管，每层折流板间的定距管尺寸应一致，个别尺寸小造成松动的定距管，应采取将其点焊在折流板上。

3.5.4将一端的管板与拉杆、折流板组装成管束骨架穿入换热器壳体内，对上另一端的管板，利用换热管固定两个管板位置，点焊固定。

换热器两端管板平行度偏差应在
±1mm以内。

3.5.5根据己固定好的两个管板间距，确定换热管的长度，按实际测量的管板到另一管板的长度+换热管伸出长度之和来下料，偏差士1mm，管头伸出管板3-3.5mm。

3.5.6碳素钢、低合金钢换热管管外表面应除锈，用于焊接时，管清理长度应不小于管外径，且不小于25m；用于胀接时，管端应现金属光泽，其长度应不小于二倍的管板厚度。

3.5.7将管子从一端管板穿入(从钻孔正面穿)，穿管时，管子须顺利通过，不允许用铁锤强烈装打，可用木击，若确定有个别管子穿不进去，应分析原因后再穿入，对于弯曲较严重管子应予以矫正，换热管表面不应出现凹瘪或划伤。

3.5.8将所有换热管穿好后，对伸出长度进行调整，确保管子伸出管板的长度偏差符合焊接工艺要求。

3.5.9除换热管与管板间焊接连接外，其它任何零部件均不准与换热管相焊。

3.5.10施焊时应严格按焊接工艺进行，且采用四象限交叉焊接的焊接顺序，防止管板焊接变形。

3.6换热管与管板的连接
3.6.1连接部位的换热管和管板孔表面应清理干:(不锈钢、钛材材料的管、管板应采用不锈倒丝轮或砂纸清理)，不应留有影响胀接或焊接连接质量的毛刺、铁锈、油污等。

3.6.2焊接
3.6.2.1固定管板式的管壳式换热器的焊接顺序是先焊壳体与管板相连接的环焊打底焊):后焊换热管与管板相连接的管头焊缝:采用机动焊时必须焊两道:第一道焊完经无损检测合格后，再焊第二道。

其它形式的换热器管头焊缝第一道焊完经外观检查且无损检测合格后再焊第二道，焊接要求详见《焊接工艺规程》。

3.6.2.2壳体与管板、换热管与管板连接的焊接接头，施焊前应接NBT47014-2011《承压设备焊接工艺评定》标准进行焊接工艺评定
3.6.2.3管头焊接完成后，进行外观检查，对焊缝缺陷的返修，应将缺陷彻底清除干净后按返修焊接工艺进行补焊。

3.6.24对有强度焊加贴胀要求的换热器，一般在焊接合格后再贴胀，贴胀时按胀接工艺执行，若采用先胀后焊工艺时，不得采用影焊接质量的润滑剂，
3.6.3胀接
3.6.3.1胀接连接时，其胀接长度，不应伸出管板背面(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。

3.6.3.2胀接一般分为强度胀和贴胀，贴胀又常与焊接结合使用，叫胀焊连接，胀焊连接时一般采用先焊接再胀接的顺序
3.6.3.3胀接一般采用机械胀，
3.6.3.4胀接前，应对管口焊缝表面进行质量检查，用圆搓去除管口内侧焊镏及凸起部分，以胀管顺利穿入为原则，不得用胀管器直接对管口扩孔，为保证质量，先进行
试胀，检查胀管、胀杆、滚珠柱表面应无过大沟和痕，选用胀管器型号和图样要求胀
接长度一致，使用机械胀时，胀管前应对胀杆、胀珠及管子内表面涂润滑剂或肥皂水，胀管器一般在胀完20个管口后，用煤油定时清洗。

严禁管子过胀、胀裂。

不允许在同一根管子两端同时胀接。

在同一块管板上由上至下逐排贴胀。

胀管完毕应进行质量检验，胀大部分和未胀到部分应圆滑过渡，用手触摸有感觉即可，
3.6.3.5采用机械滚胀方法贴胀时，控制胀度2-3%
3.6.3.6采用机械滚胀方法强度胀时，控制胀度6-8%（碳素钢、低合金钢），不锈钢
5-6%。

3.6.3.7采用机械滚胀方法进行强度胀时，开槽位置强度胀长度取40mm和“管板厚度一非胀接部分长度”中的最小值，当“管板厚度一非胀接部分长度”超过40mm时，超出区域采用贴胀(贴胀区域和强度胀区域可重叠，采用液胀时可先进行全厚度贴胀)，并采用先贴胀后强度胀的胀接顺序。

3.6.3.8有焊后消应力热处理要求时，采用机械滚胀的，对应力腐蚀场合使用的管束应胀接ニ次，即焊后胀接一次，消应力后再胀接一次，
3.6.3.9要注意对胀接参数的试验和收集工作，对各种材质、管径、孔径的胀接均有胀度、压力、胀接方式的样品和数据记录。

3.6.4管板与换热管连接完成，外观检验合格后，对管板与换热管连接管头按图纸及耐压试压规程进行压力试验，如有泄漏，应在泄压后进行补焊或补涨，严禁带压补焊或补胀!重新试压直至合格。

3.7管箱制作
3.7.1壳体及管箱上划线开孔时，一定要注意管板上隔板槽的方位与管箱上的隔板一致(或管箱上设备法兰螺栓孔布置与管板的螺孔布置应一致，一般为跨中布置)
3.7.2碳钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱和管箱的侧向开孔超边1/3圆筒内径的管箱，在施焊后均应做消除应力的热处理，设备法兰密封面应在热处理后加工。

3.8、釜式重沸器
3.8.1支撑导轨上有碍滑道通过的焊接接头应修磨齐平。

3.8.2支律导轨应与设备纵向中心线保持平行，其平行度偏差应不超过2/1000，且不大于5mm；
3.3.3溢流板的上端面应水平，其倾斜度不应大于3mm。

3.9 换热器的密封面尖予以保护，不得因磕碰划伤，电弧损伤、焊瘤、飞溅等而损坏密封面。

密封面面加工后其表面均应涂黄油，以防止其生锈。

3.10 密封垫片应为整体垫片。

3.11补强圈的信号孔，应在压力试验前通入0.4-0.5Mpa的压缩空气检查焊接接头的质量。

3.12 重叠换热器须在制造时应进行重叠预组装，重叠支座间的调整板应在压力试验合格后，点焊于下台换热器的重叠支座上，并在重叠支座和调整板的外侧标有永久性标记，以备到用户现场组装、对中。

3.13 换热器组装
3.13.1 换热器零部件在组装前应认真检查和清理，不应有焊疤、焊接飞溅物、浮锈及其他杂物。

壳体内部焊缝应打磨平齐。

3.13.2 吊装管束时，应防止管束变形和损伤换热管，并注意防护换热管管头焊缝，以防拉脱。

吊装管束时吊具严禁直接接触换热管以防换热管变形。

3.13.3 螺栓的紧固至少应分三遍进行，每遍的起点应相互错开120，紧固按交错顺序进行。

3.14 耐压试验和泄漏试验
3.1
4.1 固定管板式换热器耐压试验顺序：
1）壳程试压，同时检查换热管管头；
2）管程试压。

3.1
4.2 U型管式换热器、釜式重沸器（U型管束）及填料函式换热器耐压试验顺序：
1）用试验压环进行壳程试验，同时检查管头；
2）管程试压。

3.1
4.3 浮头式换热器、釜式重沸器（浮头式管束）耐压试验顺序：
1）用试验压环和浮头专用工具进行管头试压，对釜式重沸器尚应配备管头试压专用壳体；
2）管程试压；
3）壳程试压。

3.1
4.4按压差设计的换热器：
1）管头试压（按图样规定的最大试验压力差）；
2）管程和壳程步进试压（按图样规定的试验压力和步进程序）。

3.1
4.5 图纸设计密封材料选用金属缠绕垫时，U型管束、浮头式换热器管头压力试验时，应采用临时试压垫片进行试压。

3.1
4.6 耐压试验保压期间，不得采用连续加压以维持试验压力不变，试压过程中，不得带压紧固螺栓和补焊。

3.1
4.7 耐压试验合格后，应按设计图的要求进行泄漏试验，试验压力按图要求进行。

3.1
4.8 压力试验合格后，内部用压缩空气吹干并保持清洁、干燥，并进行封口处理。

3.1
4.9 设备碳钢部分按设计图的要求进行油漆前处理及喷涂油漆，设备不锈钢表面应进行酸洗钝化处理。

不锈钢表面禁止喷涂油漆。