换热器技术要求

编者按：本文摘自“化工设备图样技术要求”TCED41002-2000，若有疑问，请查阅原文。

换热器技术要求4.1 管壳式换热器装配图4.1.1 设计数据表按表1-3换热器设计数据表各项内容和要求填写。

4.1.2 一般要求1 换热管的标准为＿＿＿＿，其外径偏差为＿＿＿＿，其壁厚偏差为＿＿＿＿mm。

〈注(1)〉2 管板密封面与壳体轴线垂直，其公差为1 mm。

3 管口及支座方位按本图或见工艺管口方位图（图号见工艺选用表）。

4.1.3 特殊要求1 钢制管壳式换热器应根据其设计条件和材料的不同，按2.1~2.3中一般要求和特殊要求的相关内容和规定，选择填写压力容器方面的技术要求。

铝、铜、钛及合金管壳式换热器应按2.10，2.11，2.12中相关内容和规定，选择填写材料、焊接、热处理、无损检测、试验和验收等方面的技术要求。

2 管箱及浮头盖带有分程隔板或带有较大开孔时，组焊完毕后须进行消除应力热处理。

密封面应在热处理后精加工。

〈注(2)〉3 当膨胀节有预压缩或预拉伸要求时，应增加如下要求：在管子和管板胀接（焊接）前，补偿器预压缩（或预拉伸）＿＿＿＿mm。

4 冷弯U形管应进行消除应力热处理。

〈注(3)〉5 液压试验和气密性试验①设备制造完毕后，壳程以＿＿＿Mpa，管程以＿＿＿Mpa进行水压试验，合格后壳程以＿＿＿Mpa，管程以＿＿＿Mpa的压缩空气进行气密性试验。

该项要求完全按GB151-1999规定进行时，可用数据表说明。

②以下情况对试验要求应做明确规定：a）壳程设计压力低于管程压力,P s＜P t; 〈注4)〉b) 有特殊要求的换热器。

〈注(5)〉注：（1）换热管标准及外径和壁厚尺寸精度要求按下表填写。

若采用该表所列以外的管子，其外径和壁厚尺寸精度要求可参照该表提出，但不应低于HG20581-1998表5-3《换热管精度要求》中规定。

（2）带隔板的管箱焊后热处理①碳钢及低合金钢带隔板的管箱和浮头盖以及管箱的侧向开孔超过1/3圆筒内径的管箱，焊后须进行消除应力热处理。

②奥氏体不锈钢带隔板的管箱，一般不做焊后热处理。

当有较高腐蚀要求或在高温下使用时，可另行规定具体热处理方法。

③铜、钛制换热器管箱的热处理，按2.11和2.12要求进行。

（3）冷弯U形管的消除应力热处理。

①对于碳钢和低合金钢冷弯U形管，介质有应力腐蚀倾向的，应进行消除应力热处理。

②对于奥氏体不锈钢冷弯U形管，一般不进行热处理。

如冷弯成型后，不能满足应力腐蚀倾向试验要求的，须进行固溶化处理。

③用于低温换热器，若弯曲半径＜10d N时，应进行消除应力热处理。

换热管精度及外径，壁厚偏差管子规格高精度，较高精度普通精度材料换热管标准外径壁厚外径偏差mm壁厚偏差mm外径偏差mm壁厚偏差mm10 1.5 ±0.15±0.20＞10~30 2~2.5 ±0.20±0.40＞30~50 2.5~3 ±0.30+12%-10% ±0.45+15%-10%碳钢低合金钢GB8163GB994857 3.5 ±0.8%±10% ±1.0% +12%-10%10 10 ±0.15不GB/T14976GB13＞10~30 ＞1.0~2.0±0.2012%＞30~50 ＞2.0~3.0 ±0.30 锈 钢 296 GB9948 GB12771 ＞57＞2.0~3.0 ±0.8-10% ≤34±0.20 36~50 ±0.30 铝 铝 合 金GB689350~552.0~3.0±0.35δ≤2.0±0.20 δ=2.5±0.25 δ=3.0±0.30 δ=3.5±0.35＞10~12 -0.14＞12~18-0.20＞18~25 -0.24GB8890＞25~351.0~3.0-0.30±10%10 -0.12 11~18 -0.16 19~301.0~3.0-0.24 铜 铜 合 金GB1527 GB152931~50-0.30±10%10~30 ±0.13 钛 钛GB3625＞30~40 ±0.15δ=0.5±0.06合金25 40~50 0.5~2.5 ±0.18 0.06δ=1.0±0.12δ＞10±10%（4）当P s＜P t时,为了检查管子与管板连接的严密性，壳程的试验压力要按以下几种方法考虑，并需明确规定：①把壳程试验压力提高到等于管程试验压力。

采用这种方法时必须首先核算壳体在压力试验时的应力，要求壳体上任意点的一次薄膜应力计算值不得超过所用材料在试验温度下的90%屈服限（或残余变形0.2%的屈服限）。

同时接管，法兰能满足压力试验下的强度要求；②若经计算后不能采用上述方法，或从技术经济考虑不合理，则壳程，管程按各自要求的压力试验之后，壳程应参照HG20584-1998附录A《压力容器氨渗透试验方法》进行氨渗漏试验。

（5）有特殊要求换热器，如：高压换热器，当P t＞10Mpa，P s 为中低压时，对管子与管板的焊接接头可采用低压纯氨进行试漏或采用卤素检漏等方法试验。

卤素检漏的试验方法参照《ASME锅炉及压力容器规范》第V卷第10章的规定进行。

4.2 管板4.2.1 一般要求1 管板密封面应与轴线垂直，其垂直度公差为＿＿＿＿mm。

＜注（1）＞2 管孔应严格垂直于管板密封面，其垂直度公差为＿＿＿＿mm孔表面不允许存在贯通的纵向条痕＜注（2）＞3 管板钻孔后≥96%允许孔桥宽度必须≥＿＿＿mm，允许最小孔桥宽度（≤4%的孔桥数为）________mm.＜注（3）＞4 螺栓孔中心圆直径和相邻两螺栓孔间弦长极限偏差为±0. 6mm；任意两螺栓孔弦长极限偏差为＿＿＿mm。

＜注（4）＞4.2.2 特殊要求1 堆焊管板①整个堆焊层表面应平整，平面度公差为1mm。

堆焊层厚度应均匀，最厚与最薄之差≤1mm。

堆焊的过度层和表层（包括密封表层）最小厚度3mm。

②基层材料的堆焊表面和加工后（钻孔前）的堆焊层表面应分别进行渗透检测，按JB4730-94PT-Ⅱ级为合格。

③介质有晶间腐蚀倾向的，堆焊层须进行晶间腐蚀倾向试验。

试验标准（GB4334.1~GB4334.5-94）及合格要求应明确规定。

④基层碳钢或低合金钢板需按2.1.3中的要求进行夏比（V形缺口）常温或低温冲击试验。

2 锻制管板①锻件应按JB4726~4728-94《压力容器用钢锻件》＿＿＿级进行制造检验和验收。

＜注（5）＞②有晶间腐蚀倾向的，锻件应进行晶间腐蚀倾向试验。

试验标准（GB4334.1~GB4334.5-94）及合格要求应明确规定。

③锻件为碳钢或低合金钢,需按 2.1.3中的要求进行夏比（V形缺口）低温冲击试验。

3 拼接管板①对接接头必须全焊透，进行100%射线（RT）或超声（UT）检测，按JB4730-94RT-Ⅱ或UT-Ⅰ级为合格。

②碳钢或低合金钢拼接管板，需按2.1.3中的要求进行焊后消除应力热处理。

③介质有晶间腐蚀倾向的，应对母材和焊接接头进行晶间腐蚀倾向试验，试验标准（GB4334.1~GB4334.5-94）及合格要求应明确规定。

④管板采用钢板制作时，厚度大于50mm的20R和16MnR钢板，厚度大于16mm的15MnVR钢板，须要求正火状态供货、使用。

注；（1）垂直度公差按GB/T1184-1996《形状和位置公差》第9 级公差等级选取。

（2）垂直度公差按注（1）选取。

若管子与管板为焊接结构，则孔表面的要求取消。

（3）允许孔桥宽度和允许最小孔桥宽度按GB151-1999选取。

（4）任意两螺孔弦长极限偏差按下表规定；DN（mm）＜600 600~1200 ＞1200极限偏差（mm）±1.0 ±1.5 ±2.0 （5）管板锻件级别应不低于Ⅲ级。

4.3 折流板，支持板1 折流板（支持板）应平整，平面度公差为3mm。

2 相邻两孔中心距离极限偏差为±0.3mm，允许有4%相邻两孔中心距离极限偏差为±0.5mm，任意两管孔中心距极限偏差为± 1mm。

＜注（1）＞3 钻孔后应除去孔周边的毛刺。

注：（1）本条适用于管子外径≤38mm，当管子外径为57mm时上述的公差数值相应改为±0.50、±0.70、±1.20mm。

4.4 套管式换热器装配图4.4.1 设计数据表按表1-3换热器设计数据表各项内容和要求填写。

4.4.2 一般要求1 排管总平面度公差≤10mm。

2 支架的垂直度公差≤2mm/m且不得超过3 mm。

3 加工面和非加工面线形尺寸公差分别按GB/T1804-92中m级和c级精度要求。

4 管口及支架方位按本图或见工艺管口方位图（图号见工艺选用表）。

4.4.3 特殊要求1 设计压力≥10Mpa时钢管应符合下列标准的规定：①碳钢和低合金钢管a） GB5310-1995《高压锅炉用无缝钢管》；b） GB6479-86《化肥设备用高压无缝钢管》；c） GB9948-88《石油裂化用无缝钢管》；d） YB（T）32-86《高压锅炉用冷拔无缝钢管》；②不锈钢管GB/T14976-94《不锈钢无缝钢管》。

2 高压钢管和受压元件材料在投料前应进行化学成分和机械性能复验，应符合HG/T2650-95和相应材料标准的规定。

3 高压管应逐根进行磁粉（MT）或渗透（PT）检测，按JB4730-94MT-Ⅰ级或PT-I级为合格，4 介质有晶间腐蚀倾向的不锈钢管应进行晶间腐蚀倾向试验，试验标准（GB4334.1GB4334.5-94）及合格要求应明确规定。

5 符合下列条件的弯管需进行热处理：①高压冷弯钢管，弯曲半径R＜5d（管子外径）或有应力腐蚀倾向时，需进行消除应力热处理；②C r-Mo高压钢管热弯成形后，须进行正火处理；③奥氏体不锈钢高压钢管，热弯成形后应进行固溶化或稳定化处理。

6 焊后热处理符合下列条件之一的，须按规定方式进行热处理：① 直管与直管，直管与弯管之间的对接接头，须按下表进行焊后热处理； 材质 壁厚（mm ）焊接方式焊接方法热处理方式 ≤4 气焊 任意 加热到850-900℃在平静空气中冷却≤20可不进行焊后热处理 ＞20转动焊 加热到600~650℃缓冷C ≤0.25 的碳素 钢任意电焊固定焊加热到600~650℃缓冷 ≤4 气焊 任意 加热到930~950℃在平静空气中冷却 ≤20 焊后保温缓冷＞20 转动焊 加热到600~650℃缓冷15MnV任意电焊固定焊加热到600~650℃缓冷 ≤4 气焊加热到930~950℃在平静空气中冷却12CrMo 15CrMo任意 电焊任意加热到630~670℃缓冷② 以钢管焊制的高压连通管，须进行整体消除应力热处理。