制氢转化气蒸汽发生器的结构特点与制造监造要点

瓷 ） 。衬 里 的护 板 由靠 在 管 板 衬 里 的 中 心板 （开 孔 与 换 热 管孔 对 应 ）和 靠 在 管 箱 内壁 衬 里 的 圆周 板 （等 分成 若 干 块 ）组 成 。 管箱 上 部 设 有 人 孑Ｌ， 人孔 内腔采 用预 制件 加 陶纤毯封 堵 。
２制 造 的重 点环 节
目前 ，更 为 先 进 的接 头 形 式是 ：在 高温 端 管 板与换热管采 用全焊透 的对接接头 （内孔焊 ）， 见 图３（ｂ）。优 点 是 ：（１）接 头 处 应 力集 中 小 ，不 易 产 生 接头 根 部 裂 纹 ；（２）换 热 管 和 管板 之 间 没有 缝 隙 ，提 高 了抗 间 隙腐 蚀 的能 力 ，其抗 振 动 疲 劳 强 度 高 ， 能承 受 高 温 、高 压 ；（３）管 板孔 径 可 以 比端 部 焊 的 管板 孔 径 小 ，从 而 增 加 了管 板 刚 度 ；（４）对 接接头便于进行射线无损探伤 ，焊缝 内部质量可 得 到 更 有 效 的 把 关 ，提 高 了焊 缝 的可 靠 性 ， 适用 于 苛 刻 的场 合 ；（５）对 接接 头 ，是 受拉 伸 应 力 ， 结 构 的可靠 性 较 强 ，大大 降低 了开 裂 的风 险 ；（６）对 接 接 头 离 开 管 板 有 一 定距 离 ，在 焊 接 过 程 中对 管 板 变形 的影 响很 小［２】。缺 点是 ：（１）内孔焊 需 要 的焊 接 设 备 要求 高 ，焊接 难 度 大 ；（２）内孔 焊 需 要 管板 上 有 凸 台 ，增 加 了管板 加 工 的难 度 和 工 作 量 。低 温 端 管 板 与 换 热 管 仍采 用 强 度 焊 （环 角 焊 缝 ）加 贴 胀 的连接方 式 。
图２（ｃ）为均布式，所有换热管采用 同种规格， 在 管 板 布 管 区 域 内均 匀排 列 。优 点为 ：换 热 管 和 壳 体相 互 间 的变 形 更 为 协 调 ，管 板 的受 力 状 况 更 好 ；缺 点 为 ： 不 便 于直 接 调 节 温 度 ，温 度 调 节 借 助 于 附 加 的旁 路 ［１］， 而 流 经 旁 路 的介 质 不 参 加 换 热 。
１．２换 热管 与 管板连 接 的焊接 接 头 历 史 上 长 期 采 用 的换 热 管 与 刚性 管 板 连 接 的
焊 接 接 头形 式 是 强度 焊 （环 角焊 缝 ）加 贴 胀 ，见 图３（ａ１。通 过 强度 焊 （环 角焊 缝 ）使 接 头获 得较 高
的连 接 强 度 ；贴 胀 是为 了消 除缝 隙 以避 免缝 隙腐 蚀 ， 同时 也 可 有 效地 防范 振 动 产 生 的损 伤 。对 于 环 角焊 缝 焊 接 接 头 ，坡 口型 式有 两 种 ：（１）普 通 的 ｖ型坡 口 （浅而 窄 ） ，强 度不 能满 足 高温恶 劣环 境 要 求 ， 曾发 生 过 使用 过 程 中被 破 坏 的 案例 ；（２）深 ｕ型坡 口 曾得 到较 多 的应 用 ，取得 了较为满 意 的效 果 。但 由于环 角焊 缝 不 是 全 熔 透 结 构 ，且 其 根 部 易 产 生 的 未熔 合 处 受 剪 切 应 力 ，此 种 结 构 的可 靠 性 较低 ，开裂 的风 险仍 较大 。
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石 ２０油和化工设备
１６年第 １９卷
３质 量控制 与监 造要 点
３．１材料 查验
审 查 板 材 、 锻 件 、 换 热 管 、 焊 材 的 质 量 证 明书 ， 并 按 Ｗ ＹＪ４１０．２００８、ＧＢ７１ ３．２００８、ＮＢ／ Ｔ４７００８—２０１０、 ＧＢ５３１０．２００８、ＮＢ／Ｔ４７０１８．２０１１的 要 求进 行化 学成 分和 力学 性 能复验 。
管 板
Ｂ＿强 度 蜂 加 ｊｉＩ占肫 斌
ｂ．簌 结 搦 肉孔 撵 பைடு நூலகம்
图３换热管与管板连接 的焊接接头形式 图
１．３隔 热耐 温结 构
前 端 管 箱 为 转 化 气 入 口， 温 度 高 ，采 用 锥 壳 和 筒 体 （１５ＣｒＭｏＲ）并 带 衬 里 的 结构 。衬 里 采 用 高 纯 低 铁 轻 质 浇 注 料 （氧 化 铝 空 心 球 浇 注 料 ） ； 换 热 管 入 口处 设 有 陶 瓷 套 管 （高 纯 度 氧 化 铝 陶
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石油和化工设备
２０１６年 第 １９卷
图２（ａ）为 中心管 式 ， 中心为 一根 大 直径 管 ，周 围均 布 换 热 管 。 优 点为 ：结 构 简 单 ，温 度 调 节 便 利 ；缺 点 为 ： 排 管不 均 匀 ， 中心 管 的刚 度 大 ，与 周 围 的换 热管 有 热 膨 胀 差 ，造 成 中心 管 、 换 热 管 和 壳 体相 互 间 的变 形 不 协 调 ，管 板 的受 力 状 况 不 好 ，而 中 心管 内 的绝 大 多 数 介 质 远 离 管 壁 ，未 能 换热就 流 过 。
图２（ｂ 为 组 合 式 ， 中 心 为 一 组 均 布 的较 大 直 径 （ ７０×５） 的换 热 管 ，周 围均 布 一 组 较 小 直 径 （ ３３．４×３．４） 的换 热 管 ， 中 心组 换 热 管 也 能 较 充 分 地 参 与 换 热 ，使 得 管 板 各 处 的 温 差 不 大 ， 中心 组 换 热 管 、周 围组 换 热 管 和 壳体 相 互 间 的变 形 较 为 协 调 ， 改善 了管 板 的 受 力 。同 时 ， 可通 过 调 节 阀来 调 节 中心 组 换 热 管 中的介 质 流 量来 灵 活 地 控 制 管程 出 口的 温度 。 此 形 式为 当前 的主 流 形 式 。
３．２壳体 的简 节制 作与 简体 组焊
壳体 筒节４个 ，材质Ｑ３４５Ｒ，厚度３８ｍｍ，纵 缝 组 焊 ： 坡 口Ｖ 型 ，对 口间隙 １～２ｍｍ；埋 弧 自动 焊 ，焊 丝Ｈ１０Ｍｎ２／￣４、焊 剂ＨＪ４３１／１６—４０目，焊接 电流 ５２０～６００Ａ、 电压 ３０～３５Ｖ，焊接 速 度 ２４～２７ｍ／ ｈ， 焊 前 预 热 ８０ ｏＣ， 层 问 温 度 ２５０℃ ， 余 高