管子与管板“胀、焊、胀”连接工法
管子与管板“胀、焊、胀”连接工法
管子与管板“胀、焊、胀”连接工法YJGF25—94作者：李念慈（四川省工业设备安装公司）摘要：管子与管板的连接方式有数种，如焊接、胀接和胀、焊并用连接等。
尽管它们各具优点，但对运行条件苛刻的大型换热器来讲，若采用上述管、板连接方法，则会因连接处难以避免和处理的应力腐蚀，疲劳断裂，脆性断裂等致命缺陷，无法保证其使用寿命和安全运行。
管、板胀、焊、胀连接工艺就是为了获得理想的低应力接头而进行研究的课题。
此项成果已成功地应用于我国第一套高空台排气冷却装置的大型薄板换热器的现场加工上，1990 年11 月被建设部评为全国施工新技术优秀项目含胀、焊、胀工艺技术在内的大型压力容器现场组装技术获四川省1990 年度科技进步一等奖；1991 年又被评为全国安装行业科技进步一等奖。
一、原理及适用条件本工艺的实施步骤是胀-焊-胀。
它巧妙地运用胀接过程的超压过载技术，通过对管与管板的环形焊缝进行复胀，造成应变递增而应力不增加，即让该区域处于屈服状态，在焊缝的拉伸残余应力场中，留下一个压缩残余应力体系。
两种残余应力相互叠加的结果，使其拉伸残余应力的峰值大减；二次应变又引起应力的重新分布，结果起到调整和均化应力场的效果，最终将残余应力的峰值削弱到预定限度以下。
本工法适用于管子与管板的胀、焊并用连接型列管式换热器的工厂或现场加工。
管板厚度范围为16～50mm，材质为碳钢者，应符合GB150-89 第二章2.2 条的规定；若采用16Mn 时，应分别符合GB3274-88 和GBI591-79 中的有关规定；换热管束应符合GB8163-87、GB9948-88、GB6479-86、GB5310-85 的规定。
二、胀、焊、胀工艺（一）准备工作1.对换热管和管板的质量检查（1）管子内外表面不允许有重皮、裂纹、砂眼及凹痕。
管端头处不得有纵向沟纹，横向沟纹深度不允许大于壁厚的1／10。
管子端面应与管子轴线垂直，其不垂直度不大于外径的2％。
胀接工艺
换热器管子与管板胀接工艺分析根据换热器的使用条件不同,加工条件不同,连接的方法基本上分为胀接、焊接和胀焊结合三种,由于胀接法能承受较高的压力,特别适用于材料可焊性差及制造厂的焊接工作量过大的情况。
因此该方法在实际生产中运用广泛。
随着技术的不断发展,现已相继开发出滚柱胀管、爆炸胀管及液压、液袋和橡胶胀管等新工艺。
本文拟对这几种胀管工艺进行比较,为实际生产选择合理的胀管工艺提供参考。
1传统胀接工艺1.1 滚柱胀管法该方法是在一个构架上嵌入三个小直径的滚子,中间有一根锥型心轴的胀管器,如图1所示。
胀管时将胀管器的圆柱部分塞入管孔内,利用电动、风动等动力旋转心轴,通过滚子沿心轴周向旋转,使心轴挤入管内面并强迫管子扩大,达到一定的胀紧度,使管子紧紧地胀接于管板的孔上。
胀管操作可分为前进式和后退式两种,前进式是将构架插入管内,旋转心轴,前进挤大,达到所定的紧固程度后电动机反转,由管中拔出完成胀管过程。
反转式和前进式一样旋转心轴前进,达到原定的紧固程度后电动机停止,同时后退装置的离合器啮合反转,滚子和心轴的相对位置保持不变,一边反转一边由该深度到入口处连续均匀地进行平行胀管。
由于这种胀接过程是由里至外,管子的伸长,发生在管板外侧,可以消除管束的受力状态,提高产品质量[2],故用于胀接长度大于60ｃｍ的连接。
1.2 爆炸胀管工艺该方法是利用高能源的炸药,使其在爆炸瞬间(10×10-6～12×10-6ｓ)所产生冲击波的巨大压力,迫使管子产生高速塑性变形,从而把管子与管板胀接在一起,实现管子与管板的连接。
图2为爆炸胀接的示意图,图中柱状炸药放置于管端的中心,为防止冲击波对管壁的损伤,炸药的周围有一管状缓冲填料(粘性物或者塑料),使压力能均匀地传递到管壁上。
2胀接新工艺2.1 液压胀管工艺液压胀管工艺又称软胀接,一次可以胀接较多的管接头。
液压胀管是一种新的胀接技术,它是通过对管子内表面施加高的液压力,使管子塑性变形而胀接于板孔内表面的。
换热器管子与管板接头胀接工艺守则
换热器管子与管板接头胀接工艺守则1总则本守则规定了压力容器管子与管板的胀接方法和技术要求;本守则适用于GB150、GB151及《固容规》涉及的强度胀、焊后胀,胀后焊结构的容器产品; 2胀接操作人员2.1 胀接操作人员必须经过有关部门技术培训,考试合格后方能上岗;2.2 胀接操作人员应掌握所用胀接设备的使用性能,熟悉产品图样、工艺文件及标准要求; 2.3 胀接操作人员应认真做好胀接场地的管理工作,对所用工、量、检具能正确使用和妥善保管;3. 胀接设备与胀管器3.1 胀接设备与胀管器应能满足胀接技术条件及有关标准要求;3.2 胀接设备一般有如下几种:a.无自动控制胀管率装置的机械式胀管机;b.液压驱动扭矩自动控制胀管率的胀管机;c.微机控制胀管率的机械式胀管机;d.液压橡胶柔性胀管机;上述胀接设备可视产品情况选择使用;3.3 胀管器可与相应胀接设备一同使用或直接用于手工胀接;3.3.1 胀管器按用途一般分为:a.12°～15°扳边胀管器;b.90°扳边胀管器;c.无扳边胀管器;3.3.2 胀管器按胀柱数量一般分为:a.3个胀柱胀管器;b.5个胀柱胀管器;应优先选用5胀柱胀管器;3.3.3 90°扳边胀管器一般有普通90°扳边胀管器与90°无声扳边胀管器之分;应优先选用无声扳边胀管器;取1个试样;b样坯切取位置及方向应符合GB2975的规定;c硬度测试可在切取的试样上进行,亦可在管板和胀接管端上直接进行;测试前,应将测点处的氧化皮、锈蚀、油污清除掉,使之露出金属光泽;d当在试样上进行时,试验方法、试样尺寸及表面要求应符合GB231的规定;e当在管板和胀接管端上直接进行时,管子测点数量为每台锅炉按胀接管子总数的3%选取,且不少于15点;每根管端上最多不超过3点,测点位置应在距管端50mm范围内;管板测点数量为每个管板取3点,测点均匀分布;4.5胀接管端需做退火处理时,应符合下列要求:a退火可采用电加热,亦可采用火焰直接加热;当采用火焰加热时其燃料可采用焦炭、木炭、锯末,但不得用煤炭做燃料直接加热;b加热时应缓缓升温,平均温升不超过15℃/min,退火温度控制在600～650℃(无论用何种方法加热,都不得将管端加热至650℃以上),保温10～15min,保温后管端应埋于干燥的石棉灰或硅藻土或石灰粉中缓冷,埋入深度不小于350mm,冷却至室温后方可取出;c加热退火时必须配有温控装置或仪器,不得目测估量;d管端退火长度应控制在100～150mm;两端可同时加热;当管子一端加热时,应用木塞将管子的另一端堵住,以防空气在管内流动;加热过程中应旋转管子,使管端加热均匀;4.6胀接前须按下列要求对胀接管端进行清理:a管端外表面应用半自动双头磨管机或机械洗管机等除锈磨光,磨光长度不小于两倍的管板厚度mm;除锈磨光后的表面不应有起皮、凹痕、裂纹和纵向沟槽等缺陷,磨光后的最小管端外径应符合GB8163规定;管端内表面应无严重锈蚀和铁屑等杂物并清除毛刺;b除锈磨光后的胀接管子应及时胀接,如不能及时装配胀接,则应妥善保管以防再次生锈;如生锈应重新打磨,打磨后的管端最小外径仍须符合GB8163规定;5.胀接管孔的技术要求5.1 用汽油或四氟化碳等溶剂清洗管孔壁上的油污,再用细纱布沿孔壁圆周方向打磨残留锈蚀,并除去管孔边缘毛刺;打磨后管孔壁的表面粗糙度不得大于Ra12.5;5.2 清理后的管孔壁不得有纵向刻痕,个别管孔允许有一条螺旋形或环向刻痕,刻痕深度不得超过0.5mm,宽度不得超过1mm,刻痕至管孔边缘的距离不得小于4mm;5.3 胀接管孔尺寸应符合图纸工艺要求;5.4 如管孔直径超差,其超差数值不得超过规定偏差值的50%;当管孔总数不大于500个时,超差孔数不得超过管孔总数的2%,且不得超过5个;当管孔总数大于500个时,超差孔数不得超过管孔总数的1%,且不得超过10个;对于超差管孔在管板上应作出明显标记;6.胀接前对胀接设备的检查6.1 胀管器,胀杆锥度及胀珠胀杆转动灵活;6.2 液压驱动胀管设备和微机控制胀管设备其控制系统应准确灵敏、性能良好;6.3 胀管器先检查外观,然后用涂色法检查接触面(接触面应大于80%),合格后涂以润滑脂待用;7.穿管7.1 穿管前应先按图样核对管板的装配位置;7.2 按照每个胀接面管子、管孔总数的15%,随机测量管孔直径d、管端壁厚t,计算出d、t的算术平均值并做好记录(参见附录A表A1);7.3 根据超差管孔的直径选配管子,选配后的最大间隙不超过管子直径的3%;7.4 管子的两个胀接端穿入管孔时应能自由伸入,管子必须装正,不得歪斜;当发现有卡住,偏斜等现象时,不得强行插入,应取出管子,按大样矫正后,再行插入;7.5 穿管时应超穿一定距离,以再次清理胀接管端或管孔壁上因穿管留下的锈屑污物,清理后,退回正确位置;7.6 管子与管板胀接时,可先穿基准管,基准管找正后,采用预胀或其他方法加以固定;7.7 胀接管端伸出长度应符合图样要求;7.8 对于管端伸出长度超过要求的管子,应用机械(齐头机)方法去除超长部分,并清除毛刺;8.胀接技术要求8.1 试胀8.1.1 正式胀接前应进行试胀,以检查胀管器的质量、管材的胀接性能和确定最佳胀管率;8.1.2 试胀用管子的材质、规格应与产品胀接管子相同,试胀用板的材质、厚度及管孔间距、管孔尺寸、加工质量等均应与产品的管板相同;8.1.3 试胀件尺寸规格及数量按照产品图纸管板的厚度,孔的大小、排列做试胀板一块,开孔12～16个;8.1.4 试胀管子的胀接管端硬度应符合4.5规定;当管端退火时,应按4.6随炉退火,退火后的管端应按要求进行清理;8.1.5 试胀管子与管孔一一对应,编号入座,用油漆在试胀板上做出孔位编号,用游标卡尺逐一测量试胀管壁厚t、管孔直径d值,并作好记录(参见附录A表A2);8.1.6 在胀管率H为1%～2.1%范围内,选用不同的胀管率数值,计算出相应的胀口内径d1值,然后对各个胀口进行试胀,实测胀口内径并作好记录(参见附录A 表A2);8.2 胀接8.2.1 根据试胀所确定的最佳胀管率进行正式胀接;胀接时应在管端内壁涂少许润滑脂,再插入胀管器;胀接过程中,严防油污、水及灰尘渗入胀接面间;8.2.2 胀接时一般采用反阶式胀接顺序,见图4;管子与管板胀接可在管子穿妥后再按图4进行胀接;管子与管板胀接时,为防止油污流进胀接面间,亦可采用错列式胀接顺序,见图5;不足2个时,允许超胀2个;8.3 胀管率的间接控制方法8.3.1 采用液压柔性胀接时控制胀接压力;8.3.2 采用液压驱动机械胀管或微机控制机械胀管时,控制胀接扭矩;采用普通机械胀管时,使用胀管限位器控制胀杆进入胀口的相对位置;8.4 胀口质量要求8.4.1 管端内表面不应有粗糙、剥落、刻痕、裂纹等;8.4.2 12°～15°扳边后管端不应有裂纹;8.4.3 90°扳边后边缘不应有超过2mm长的细小裂纹;8.4.4 胀口处应无偏挤(单边);8.4.5 胀口的内径圆度公差大于0.15mm时,其超差数量在同一胀接面处不得超过胀接总数的10%;9.水压试验、补胀和换管技术要求9.1 胀接管子全部胀妥后,进行胀口及管板的内部清理,并检查管子有无堵塞;9.2 水压试验前应拆除本体组装设施或临时支架;9.3 水压试验按图纸、工艺及《固定式容规》进行;9.4 水压试验检查应在试验压力降至工作压力时进行,检查胀口有无漏水(漏水是指水珠向下流)、水印(指仅有水迹)和泪水(指水压试验期间不向下流的水珠);如发现上述缺陷,应在相应管端处分别作出标记;9.5 对水压试验漏水的胀口或超过允许数量的泪水、水印的胀口应在卸压放水后随即进行补胀,同时还应对其邻近的一些胀口稍加补胀以免受到影响而松弛;补胀前应测量胀口内径;确定合适的补胀量,以免超胀;9.6 同一漏水胀口,补胀次数不宜多于2次,补胀后应重新进行水压试验,对补胀后仍有漏水且胀管率已超过2.8%的管子应予换管重胀(在割除不合格的胀接管子时,必须注意不损伤管孔壁);补胀、重胀后的胀管率应符合8.2.9要求;9.7 应有专人负责记录胀接及水压试验结果(参见附录A表A3),以作为验收依据并备案;10.贴胀(或称“轻胀”、“预胀”)技术要求10.1 贴胀宜在需贴胀的管子焊接后进行,也可在焊接前进行;10.2 当图样要求贴胀或要求用胀接方法消除管子与孔壁间隙时,应采用与前述相同的胀接设备和操作方法,使管子外壁紧贴管孔内壁,并有一定的胀紧力,以消除管子与管孔间的间隙; 10.3 当采用手工贴胀时,应胀至感到扭矩明显增大时止;当采用机械或液压驱动贴胀时,应胀至负载明显时止;10.4 前部管子贴胀完毕后,应仔细检查外观质量,并应用小手锤轻击接近管孔的管段,监听贴胀质量(贴胀紧密时,其声音沉闷;而未贴紧时,声音较清脆);注:贴胀的目的仅是为了消除管子与管孔的间隙及降低焊接应力;因此,在执行本守则时,当对管子按规定进行材质、外观质量检验并合格后,对管子和管板的硬度检查、试胀、胀管率、扳边、记录、检查胀接质量的水压试验等要求均可免去;附录A胀接用数值记录表( 参考件)A1 胀接前各胀接面15%的管子、管孔数值测量记录表,见表A1;注:1.管板管孔:水平—纵向;垂直—环向;2.每个胀接面要分别测量、计算算术平均值;A2 试胀用数值记录表,见表A2注:Hj—最佳胀管率;d1j—最佳胀管率时的胀口内径;A3 胀接后数值记录表,见表A3注:管板管孔:水平—纵向;垂直,。
换热器管子与管板的5种连接结构形式
换热器管子与管板的5种连接结构形式管子与管板的连接，在管壳式换热器的设计中，是一个比较重要的结构部分。
它不仅加工工作量大，而且必须使每一个连接处在设备的运行中，保证介质无泄漏及承受介质压力能力。
对于管子与管板的连接结构形式，主要有以下三种，（1）胀接, （2）焊接，（3）胀焊结合。
这几种形式除本身结构所固有的特点外, 在加工中，对生产条件，操作技术都有一定的关系。
Ol胀接用于管壳之间介质渗漏不会引起不良后果的情况下，胀接结构简单，管子修补容易。
由于胀接管端处在胀接时产生塑性变形，存在着残余应力，随着温度的上升，残余应力逐渐消失，这样使管端处降低密封和结合力的作用。
所以此胀接结构，受到压力和温度的一定限制。
一般适用压力P0≤4MPa,管端处残余应力消失的极限温度，随材料不同而异，对碳钢、低合金钢当操作压力不高时，其操作温度可用到300°Co为了提高胀管质量，管板材料的硬度要求高于管子端的硬度, 这样才能保证胀接强度和紧密性。
对于结合面的粗糙度，管孔与管子间的孔隙大小，对胀管质量也有一定的影响，如结合面粗糙，可以产生较大的摩擦力，胀接后不易拉脱，若太光滑则易拉脱，但不易产生泄漏，一般粗糙度要求为Ral2.5o为了保证结合面不产生泄漏现象，在结合面上不允许存在纵向的槽痕。
期炸既接管孔有光孔和带环形槽孔两种，管孔的形式和胀接强度有关，在胀口所受拉脱力较小时，可采用光孔，在拉脱力较大时可采用带环形槽的结构。
光孔结构用于物料性质较好的换热器，胀管深度为管板厚度减3mm,当管板厚度大于50m∏b胀接深度e一般取50 mm,管端伸出长度2~3 mmo 当胀接时，将管端胀成圆锥形，由于翻边的作用，可使管子与管板结合得更为牢固，抗拉脱力的能力更高。
当管束承受压应力时，则不采用翻边的结构形式。
管孔开槽的目的，与管口翻边相似，主要是提高抗拉脱力及增强密封性。
其结构形式是在管孔中开一环形小槽，槽深一般为0.4~0∙5 mm,当胀管时，管子材料被挤入槽内，所以介质不易外泄。
关于先焊后胀还是先胀后焊的探讨
关于先焊后胀还是先胀后焊的探讨先胀后焊管子与管板胀接后，在管端应留有15mm长的未胀管腔，以避免胀接应力与焊接应力的迭加，减少焊接应力对胀接的影响，15mm的未胀管段与管板孔之间存在一个间隙。
在焊接时，由于高温熔化金属的影响，间隙内气体被加热而急剧膨胀。
据国外资料介绍，间隙腔内压力在焊接收口时可达到200～300MPa的超高压状态。
间隙腔的高温高压气体在外泄时对强度胀的密封性能造成致命的损伤，且焊缝收口处亦将留下肉眼难以觉察的针孔。
目前通常采用的机械胀接，由于对焊接裂纹、气孔等敏感性很强的润滑油渗透进入了这些间隙，焊接时产生缺陷的现象就更加严重。
这些渗透进入间隙的油污很难清除干净，所以采用先胀后焊工艺，不宜采用机械胀的方式。
由于贴胀是不耐压的，但可以消除管子与管板管孔的间隙，所以能有效的阻尼管束振动到管口的焊接部位。
但是采用常规手工或机械控制的机械胀接无法达到均匀的贴胀要求，而采用由电脑控制胀接压力的液袋式胀管机胀接时可方便、均匀地实现贴胀要求。
采用液袋式胀管机胀接时，为了使胀接结果达到理想效果，胀接前管子与管板孔的尺寸配合在设计制造上必须符合较为严格的要求。
只有这样对于常规设计的“贴胀+强度焊”可采用先胀后焊的方式，而对特殊设计的“强度胀+强度焊”则可采用先贴胀，再强度焊，最后强度胀的方法。
先焊后胀在制造过程中，一台换热器中有相当数量的换热管，其外径与管板管孔孔径之间存在着较大的间隙，且每根换热管其外径与管板管孔间隙沿轴向是不均匀的。
当焊接完成后胀接时，管子中心线必须与管板管孔中心线相重合。
当间隙很小时，上端15mm的未胀管段将可以减轻胀接变形对焊接的影响。
当间隙较大时，由于管子的刚性较大，过大的胀接变形将越过15mm未胀区的缓冲而对焊接接头产生损伤，甚至造成焊口脱焊。
所以对于先焊后胀工艺，控制管子与管板孔的精度及其配合为首要的问题。
当管子与管板腔的间隙小到一定值后，胀接过程将不至于损伤到焊接接头的质量。
换热管与管板的连接方式浅析
换热管与管板的连接方式浅析一、强度胀接—系指为保证换热器与管板连接的密封性能及抗拉强度的胀接；1.适用范畴：1.1设计压力小于等于4Mpa；1.2设计温度小于等于300℃；1.3操作中无剧烈的振动，无过大的温度变化及无明显的应力腐蚀。
1.4换热管的硬度值一样要求低于管板的硬度值；1.5有应力腐蚀时，不应采纳管端局部退火的方式来降低换热管的硬度；1.6强度胀接的最小胀接长度应取管板的名义厚度减去3㎜或50㎜二者的最小值。
1.7当有要求时，管板的名义厚度减去3㎜或50㎜之间的差值可采纳贴胀；或管板名义厚度减去3㎜全长胀接。
二、强度焊—系指保证换热管与管板连接的密封性能及抗拉强度的焊接。
1.适用范畴：1.1可适用于本标准（GB151）规定的设计压力，但不适用于有较大振动及有间隙腐蚀的场合。
三、胀焊并用--强度胀加密封焊（系指保证换热管与管板连接密封性能的焊接）、强度焊加贴胀（系指为排除换热管与管孔之间缝隙的轻度胀接）两种方法；1.适用范畴：1.1密封性能要求较高的场合；1.2承担振动或疲劳载荷的场合；1.3有间隙腐蚀的场合；1.4采纳复合管板的场合。
四、强度焊、强度胀、强度焊+贴胀、强度胀+密封焊。
这四种连接型式的差异要紧反映在管孔是否开槽和焊接坡口及管子伸出长度（见151第69页表33的规定）等方面。
1.1焊接。
当焊缝H值大于或等于2/3管壁厚时，称强度焊，否则为密封焊。
即强度焊必须是填丝的氩弧焊，而不填丝的熔化焊最多只能作为密封焊。
1.2强度焊适用于压力较高的工况，形成焊缝强度较大又不损害管头。
但这种焊接难度较大，手工氩弧焊时较慢，且一样不用于立式换热器的上管板。
1.3胀接。
换热管与管板的胀接有非平均胀接（机械滚珠胀）和平均胀接（液压胀接、液袋胀接、橡胶胀接、爆炸胀接）两大类。
1.4机械胀接是最早的胀接方法，也是目前使用最广泛的胀接方法。
这种方法简捷方便，需使用油润滑，油的污染使胀后的焊接质量得不到保证；且该方法使管径扩大产生较大的冷作应力，不适用于应力腐蚀场合。
换热器管板与管子的连接方法与原理
管板与换热管的连接方式主要胀接、焊接、胀焊结合;
胀接分强度胀和贴胀两种,胀接的方法主要有机械滚胀法、液压胀管、爆破胀管,胀接是利用电动或风动等动力使心轴旋转并挤入管内迫使管子扩张产生塑性变形而与管板贴合,为了提高胀管的质量,管端材料的硬度应比管板低;若单一使用胀接,一般使用条件为压力不超过4MPa,温度不超过350℃;带槽孔的结构用于抗拉脱能力与密封性要求高的场合,管板中开的环形小槽深为～,管子材料被胀挤进槽内,可防止介质外泄,管板厚度小于30mm 时,槽数为1,厚度大于30mm时,槽数为2;液压胀、爆破胀具有劳动强度低、密封性能好,一般推荐在高温高压的工况下采用液压胀和爆破胀;
焊接分强度焊和密封焊两种,焊接加工简单、连接强度好,在高温高压时能保证连接处的紧密性与抗拉脱能力,管子与薄管板的固定更应采用焊接方法;当连接处焊接之后,管板与管子中存在的残余热应力与应力集中,在运行时可能引起应力腐蚀与疲劳破坏,此外,管子与管板孔之间的间隙中存在的不流动的液体与间隙外的液体有着浓度上的差别,还容易产生间隙腐蚀,目前在工况要求较高的场合推荐采用内孔焊;
采用胀焊结合的方法,不仅能提高连接处的抗疲劳性能,还可消除应力腐蚀和间隙腐蚀,提高使用寿命;
采用强度胀+密封焊的结合方式,胀接承受拉脱力,焊接保证紧密性,采用强度焊+贴胀的结合方式,焊接承受拉脱力,胀接消除管子与管板间的间隙;。
管子与管板“胀、焊、胀”连接工法
管子与管板“胀、焊、胀”连接工法YJGF25—94作者：李念慈（四川省工业设备安装公司）摘要：管子与管板的连接方式有数种，如焊接、胀接和胀、焊并用连接等。
尽管它们各具优点，但对运行条件苛刻的大型换热器来讲，若采用上述管、板连接方法，则会因连接处难以避免和处理的应力腐蚀，疲劳断裂，脆性断裂等致命缺陷，无法保证其使用寿命和安全运行。
管、板胀、焊、胀连接工艺就是为了获得理想的低应力接头而进行研究的课题。
此项成果已成功地应用于我国第一套高空台排气冷却装置的大型薄板换热器的现场加工上，1990 年11 月被建设部评为全国施工新技术优秀项目含胀、焊、胀工艺技术在内的大型压力容器现场组装技术获四川省1990 年度科技进步一等奖；1991 年又被评为全国安装行业科技进步一等奖。
一、原理及适用条件本工艺的实施步骤是胀-焊-胀。
它巧妙地运用胀接过程的超压过载技术，通过对管与管板的环形焊缝进行复胀，造成应变递增而应力不增加，即让该区域处于屈服状态，在焊缝的拉伸残余应力场中，留下一个压缩残余应力体系。
两种残余应力相互叠加的结果，使其拉伸残余应力的峰值大减；二次应变又引起应力的重新分布，结果起到调整和均化应力场的效果，最终将残余应力的峰值削弱到预定限度以下。
本工法适用于管子与管板的胀、焊并用连接型列管式换热器的工厂或现场加工。
管板厚度范围为16～50mm，材质为碳钢者，应符合GB150-89 第二章2.2 条的规定；若采用16Mn 时，应分别符合GB3274-88 和GBI591-79 中的有关规定；换热管束应符合GB8163-87、GB9948-88、GB6479-86、GB5310-85 的规定。
二、胀、焊、胀工艺（一）准备工作1.对换热管和管板的质量检查（1）管子内外表面不允许有重皮、裂纹、砂眼及凹痕。
管端头处不得有纵向沟纹，横向沟纹深度不允许大于壁厚的1／10。
管子端面应与管子轴线垂直，其不垂直度不大于外径的2％。
胀管工艺
换热管的允许偏差 表 1-1
材料
标准
碳 GB8163-87
钢
外径×厚度
（mm）
3
57×3.5
Ⅰ级换热器 外径偏差 壁厚偏差 （mm） （mm）
±0.2 ±0.3
＋12% －10%
Ⅱ级换热器 外径偏差 壁厚偏差 （mm） （mm）
±0.4 ±0.45
19.40
＋0.20 0
25.40
＋0.2 0
32.50
＋0.30 0
38.50
＋0.30 0
45.50
＋0.40 0
57.70
＋0.40 0
2、对工艺评定的要求 实施本工艺时，必须按照正确方法完成下列工艺评定： （1）换热器与管板接头焊接工艺评定。 （2）换热器与管板接头贴胀工艺评定。 3、对管子与管板结合部位的清理
级
换 热 管板
器
管孔直径 （mm） 允许偏差 （mm）
19.25
＋0.15 0
25.25
＋0.15 0
32.35
＋0.2 0
38.40
＋0.20 0
45.40
＋0.20 0
57.55
＋0.25 0
Ⅱ 换热器 级 换 热 管板 器
允许偏差 （mm） 管孔直径 （mm） 允许偏差 （mm）
±0.40 ±0.40 ±0.45 ±0.45 ±0.45 ±0.57
8
6
（一）主要质量控制流程（见表 1-3） （二）主要的质量标准 1.外观检查 （1）换热管的胀接部位和非胀接部位手感检查应过渡圆滑，不得有 棱角。 （2）胀接长度应符合图纸要求。 （3）用 10 倍放大镜检查焊缝外观，应符合下列要求： a、焊缝尺寸应符合图纸及规范要求。 b、表面不允许有裂纹、气孔、弧坑、夹渣等缺陷，并不得保留有熔渣 和飞溅物。 c、在图纸对咬边缺陷无特殊规定时咬边深度不大于 0.5 ㎜ ，咬边总长度 不大于焊缝总长的 10%。 d、焊缝应向母材圆滑过渡。如设计需要打磨焊缝时，不得损伤管板母 材，且打磨处不得凹陷，局部凹陷不允许超过管板厚度的负偏差。 e、管板的最终不平度应符合设计要求。 2、无损探伤 1)完成焊接 24h 后，用 PT（MT）探伤进行检查，无裂纹为合格。 2)贴胀完成后应进行 PT 或 MT 探伤，合格要求同焊后探伤。 3)如有必要，可以在水压试验完成后再进行一次抽查性 PT 或 MT 探伤， 标准同前。抽查部位由设计部门指定，无裂纹为合格。若发现裂纹，应 全部进行 PT 或 MT 探伤。
胀管工艺规程管子与管板123
现场加工。管板厚度范围为16～100mm，材质为碳钢者，就符合GB150-98 第 二章2.2 条的规定，若采用16Mn 时，就分别符合GB3247—88 和GBI51—99 中的有关规定；换热管束应符合GB8163、GB9948-88、GB6479-86、GB5310-85 的规定。
二、焊、胀工艺 （一）准备工作 1、对换热管和管板的质量检查 （1）管子内外表面不允许有重皮、裂纹、砂眼及凹痕。管端头处不 得有纵向沟纹，横向沟纹深度不允许大于壁厚的1/10。 管子端面应与 管子轴线垂直，其不垂直度不大于外径的2%。 （2）换热管的允许偏差应符合表1-1 要求。 （3）管孔表面粗糙度Ra 不大于12.5μm，表面不允许纵向或螺旋状刻 痕。管孔壁面不得有毛刺、铁屑、油污。 （4）管孔的直径允许偏差应符合表1-2 规定。
换热管的允许偏差表1-1
材料 标准
碳 GB8163-87
钢
外径×厚度 （mm）
19×2 25×2 25 ×2.5
32×3 38×3 45 ×3
Ⅰ级换热器 外径偏差 壁厚偏差 （mm） （mm）
Ⅱ级换热器
外径偏差
壁厚偏差
（mm）
（mm）
±0.2 ±0.3
＋12% －10%
±0.4 ±0.45
＋15% － 10%
焊渣及突出于管内壁的焊瘤和飞溅物应清除干净。 焊缝返修应按返修工艺评定进行。 4、贴胀
3 贴胀要求的环境条件：环境气温不应低于5℃，，不应受雨、雪侵袭。 ٛ （2）将电子扭矩搬手走在规定的扭矩值上，并予以锁定。电子扭矩搬 手在规定的校验期内使用。 ٛ （3）作业人员应注意搬手有声光报警，报警后应立即停止作业。 三、 质量控制、标准及主要措施 ٛ （一）主要质量控制流程（见表1-3） （二）主要的质量标准
换热管与管板胀接技术
换热管与管板胀接技术浅谈摘要：本论文以某企业转化器为例，探讨了胀接方式的选择、胀管工艺的实施等，为相关工程的实际操作提供了参考。
关键词：换热管、管板、胀接前言钢制管壳式换热器在化工生产中应用十分普遍，不管是固定管板还是浮头管板、u形管壳式换热器，管子与管板的连接是换热器中十分重要的结构和环节。
由于换热管和管板是换热器管程和壳程之间的唯一屏障，因此换热管与管板连接接头质量的好环是管壳式换热器失效最主要的因素，本文以我公司制作的转化器（dn2800×16×5690）为例来进行说明。
该转化器为衡阳某公司20万吨/年pvc 扩改（四期）工程关键设备之一，该设备为立式固定管板式换热器。
设计压力：管程0.08mpa、壳程0.32mpa，工作压力：管程0.07mpa、壳程0.30mpa，设计温度：管程170℃、壳程99℃，工作温度：管程110～170℃、壳程95～99℃，工作物料：管程为氯化氢、乙炔、活性碳、氯乙烯；壳程为热水。
主要材料：管程为q345r（gb713-2008）、10（gb/t8163-2008），壳程为q235-b（gb/t3274-2007）。
管板为q345r材质，板厚70mm，换热管规格为φ45×3、长度为3000mm，材料为10#无缝钢管，每台数量为2031根，总换热面积为831m2。
该设备共制造10台。
一、胀接方法选择换热管与管板的连接方式主要有胀接、焊接、胀焊并用三种。
根据设备介质以及连接方式的适用范围，转化器换热管与管板之间的连接方式为强度焊加贴胀。
胀接目前主要有滚柱胀管、爆炸胀管及液压、液袋和橡胶胀管等工艺。
1.几种胀管工艺方法的比较液压胀管工艺又称软胀接,一次可以胀接较多的管接头。
液压胀管是一种新的胀接技术,它是通过对管子内表面施加高的液压力,使管子塑性变形而胀接于板孔内表面的。
液压胀接的胀管头是直径略小于管子内径的一段芯棒,芯棒两端的外圆表面上有多个密封件,在芯棒中部设有进油孔,在两段密封件之间的管段内施以高压,使管子发生塑性胀大变形而实现胀接。
换热器管子与管板接头胀接工艺守则
换热器管子与管板接头胀接工艺守则换热器管子与管板接头胀接工艺守则本守则规定了压力管子与管板的胀接方法和技术要求，适用于GB150、GB151及《固容规》涉及的强度胀、焊后胀，胀后焊结构的产品。
胀接操作人员胀接操作人员必须经过有关部门技术培训，考试合格后方能上岗。
胀接操作人员应掌握所用胀接设备的使用性能，熟悉产品图样、工艺文件及标准要求。
此外，胀接操作人员应认真做好胀接场地的管理工作，对所用工、量、检具能正确使用和妥善保管。
胀接设备与胀管器胀接设备与胀管器应能满足胀接技术条件及有关标准要求。
胀接设备一般有如下几种：无自动控制胀管率装置的机械式胀管机、液压驱动扭矩自动控制胀管率的胀管机、微机控制胀管率的机械式胀管机和液压橡胶柔性胀管机。
上述胀接设备可视产品情况选择使用。
胀管器按用途一般分为12°～15°扳边胀管器、90°扳边胀管器和无扳边胀管器。
胀管器按胀柱数量一般分为3个胀柱胀管器和5个胀柱胀管器，应优先选用5胀柱胀管器。
90°扳边胀管器一般有普通90°扳边胀管器与90°无声扳边胀管器之分，应优先选用无声扳边胀管器。
胀接管子的技术要求胀接管子的外表面不得有重皮、裂纹、压扁等缺陷，胀接管端不得有纵向刻痕。
如有横向刻痕、麻点等缺陷时，缺陷深度不得超过管子公称壁厚的5%。
胀接管子的端面倾斜度△f 应不大于管子公称外径的1.5%，且最大不超过1mm。
管端硬度宜低于管板硬度，若管端硬度大于管板硬度时，应进行退火处理。
硬度检查应符合下列规定：用于胀接的管子按每个炉批号管子总数的1%取样，且不少于3个；用于管板的钢板，每个炉批号取1个试样；样坯切取位置及方向应符合GB2975的规定；硬度测试可在切取的试样上进行，亦可在管板和胀接管端上直接进行；测试前，应将测点处的氧化皮、锈蚀、油污清除掉，使之露出金属光泽；当在试样上进行时，试验方法、试样尺寸及表面要求应符合GB231的规定。
先焊后胀
管子与管板的连接形式有以下几种：胀接、焊接、强度胀+密封焊及强度焊+贴胀。
1.先焊后胀先焊后胀工序，焊前管板坡口容易清洗干净，焊接时管子与管板间隙处的空气可以从正、反两侧排除，对于防止焊缝产生气孔及保证焊接接头的质量十分有益。
同时，后胀可以使胀口胀后的残余应力不会松驰，避免了因焊接高温的影响而发生松驰。
但是对于焊接性较差的管子与管板接头，胀接时焊道容易产生微裂纹，甚至于将焊道胀裂。
对于这种情况，应采用深度胀(即管口10～15 mm左右不胀)，使胀接部位避开焊道，从而减小胀接对焊道的影响，这也是先焊后胀工艺的最大不足之处。
文献［15］的试验研究表明，采用先胀后焊工艺，管子与管板焊后的泄漏率比采用先焊后胀工艺要高出10倍左右，而且检验结果表明，焊缝外观均匀，有金属光泽，成形美观，着色检查的气孔与未熔合现象很少。
因此，国外也多采用先焊后胀工序2.先胀后焊采用先胀后焊工序，由于胀接时在管端及坡口处将留下大量油污及铁锈等杂物，尽管焊前要进行清洗，但由于管桥较窄，加之管子伸出管板等原因，难以保证坡口的彻底清洗。
当焊接时，这些遗留杂物将发生巨烈的化学变化，水分和空气因受热而局部膨胀，并在管子与管孔的间隙内形成压力，由于胀后背面堵死，这些带压气体只能从焊道一侧排除，焊接时处于熔融状态下的金属无强度可言，气体便很容易穿过焊道，尤其在收弧处更是如此。
气体冲出焊道使焊缝金属呈沸腾状，造成焊缝高低不平，甚至呈蜂窝状。
同时，还使焊缝表面氧化，造成未熔合等缺陷。
在焊缝冷却过程中，有的气体未能及时逸出焊缝表面，从而在焊缝内部形成气孔。
另外，焊接时产生的高温会导致已胀接的部位变形，使胀接过程中产生的残余应力和弹性变形有所消失，从而可能使胀紧力减小甚至消失。
文献［15］的试验研究结果表明，先胀后焊工艺泄漏率是先焊后胀的10倍左右。
我们长期的大量生产实践也证明，先胀后焊确实存在着许多不足，尤其是在焊接工艺性能较差的情况下问题更为严重，如20MnMo、15CrMo与奥氏体不锈钢管的匹配就属于这种情况。
管板与管子胀焊结合时的施工顺序
浅析换热器管板与换热管连接方式及选择摘要：本论文阐述了在管壳式换热器的设计中换热管与管板的连接结构形式如何确定，主要通过对换热器管板和换热管的各种连接方式的具体分析,以及对换热器在运行过程中换热管连接处常发生的一些问题的分析，确定了最佳的换热管连接方式为强度焊加贴胀，并指出换热器换热管与管板连接方式的设计没有标准的统一结构,不能一概而论，应根据设备的使用环境，流通介质等多方面考虑，确定合适的结构方案.关键字：换热器换热管管板强度胀强度焊在管壳式换热器的设计中，换热管与管板的连接是一个比较重要的结构部分.不仅加工工作量大，而且必须使每一个连接处在设备运作过程中能保证介质无泄漏及承受介质压力的能力.换热管与管板的连接质量是换热器质量的最重要的标志,换热器的失效大多数集中在管接头上，因此合理选用安全可靠的管接头方式，并使用相应的加工设备与技术是管壳式换热器设计、制造技术的关键。
根据管壳式换热器的使用条件不同，加工条件不同，管子与管板的连接方式有以下几种：强度胀、强度焊、强度胀+密封焊及强度焊+贴胀,其差异主要反映在管孔是否开槽和焊接坡口及管子伸出长度等方面，对一些比较苛刻的使用场合也有用强度焊＋强度胀的管接头连接方式,如双管板换热器设计要求采取强度焊+强度胀。
我们在设计换热器时无论采取哪种方式，其要求满足的基本条件有两条:一是良好的气密性；二是足够的结合力。
笔者将这几种连接方式及其优缺点作以下分析。
一、胀接胀接包括贴胀和强度胀。
贴胀是指为了消除换热管与管板之间缝隙的轻度胀接；强度胀是为保证换热管与管板连接的密封性能及抗拉脱强度的胀接。
二者在结构上的最主要区别是贴胀的管板管孔是光滑的，而强度胀的管孔带环形槽,环形槽距管板上表面的距离应取8mm。
胀接是一个连续的弹塑性力学过程，胀管时管子产生了严重的塑性变形，管板则主要处于弹性状态，卸载时由于回弹管孔将管子压紧而形成胀接接头。
强度胀是利用胀管器，使伸到管板中的管子端部直径扩大产生塑性变形而管板只达到弹性变形,因而胀管后管板与管子间就产生一定的挤压力，使管子能嵌入到管孔的环形槽内，与管板紧紧地贴在一起，达到密封紧固连接的目的.胀接结构设计中的注意事项主要有以下几个方面：1、采用胀接时要求管板硬度较换热管硬度高，这样可免除在胀接时因管孔产生塑性变形而影响胀接的紧密性，如16Mn管板与10＃换热管之间的胀接是合适的，但与20＃换热管胀接时，20＃管则应进行管端软化退火(当有应力腐蚀要求时,应整根进行软化处理或换成10#换热管)。
换热器管子与管板胀焊制造工艺分析
换 热器 管子与管板胀焊制造工艺分 析
王 丹铭 （ 哈尔滨空 调股份有限 公司）
摘要 ： 热器 管子与管板胀焊接头 的加 工 ， 换 是先焊后 胀还 是先胀后焊 的 存在油污染和铁 离子污染 ， 能保持接头的清 洁和干燥 ， 胀接后可立 ｝ 好， 至今仍有争论。 详细 分析 比较 了两种连接／ Ｔ方法 ， 自的优缺点及应用 进行管 口的焊接作业。 ］ ｎ 各 情 况， 出了胀接与焊接先后次序应遵循 的主要原则 。为实际生产选择合理 提 橡 胶 胀 管 压 力 在 ４ ０ ａ以下 可 随 意 调 节 ， 可 用 于 强 度 胀 ｔ ０ ＭＰ 即 的制造工 艺， 保证管子与管板连接接头的质量提供 参考。 可用胀接 ， 尤其适用于定位胀 。 接头连接的松紧程度很容易通 过调 关键词 ： 换热器 管子与管板 胀接 焊接 胀焊接头
图 １ 管子与管板连接 （ 贴胀 ｌ
保证 了胀接连 接的可靠性。② 先胀后焊使 管子 与管板 的连接可 以避 免产生焊接裂纹 。特别是在管子、 管板材料差异较大的情况下， 采用 先胀后焊 的方法亦 可较好地保证其焊 接质 量。③小管径采用胀后焊 接可以提 高其连接接头 的抗疲劳性能。 ④焊接在胀管后进行 ， 了 避免 胀接 力对焊缝破坏 的可能性 ， 以实现管板厚度内的全程胀 管， 可 有效
换热管与管板的常用连接方法
焊接接头需要进行外观检查、着色检测、压力试验、氮气检漏、射线探伤、超声波探伤、涡流探伤等无损检验.此外，还要进行金相检查、机械性能和腐蚀试验。国外已研制出射线、超声波探伤的相应设备，并已掌握了上述检验技术。国内还未解决内孔焊接头的射线探伤和超声波探伤的关键问题。主要依靠严格控制焊接规范参数,保证焊接装配精度,以及外观检查、着色、萤光探伤、水压试验、气密性试验和试样性能试验来保证焊缝质量.
(1)能输出焊接所需的脉冲电流，并能精确控制电流的大小和输出时间; （2)能改变并精确地控制提前送气、滞后送气的时间; （3)能改变并精确地控制焊接行程,并在完成焊接后自动衰减; (4)焊接工艺参数稳定性、可靠性、重现性好； (5)枪头要能顺利地插入管板孔内,能精确定位,焊完后能顺利取出枪头; (6)钨极与焊枪的相对位置可调节;（7）枪头与工件接触处具有良好的绝缘性。近年来，国内对内孔焊接专用设备进行了研制.如上海华东电焊机厂生产的NZA4-250型管板自动脉冲钨极旋转氩弧焊机，配备有可用于管内径15~100 mm(对接）、10～100 mm（搭接)的内孔焊枪；大连五二三厂研制的JM—200型晶体管脉冲钨极氩弧焊机，配有可焊管径φ13 mm~φ25 mm的内孔焊枪;昆山市华恒焊接设备技术有限责任公司研研制的EWA程控焊接电源,配有可满足最小内径中19 mm的管板焊接.
管束与管板焊接连接的适用场合主要是: （1）管间距太小或薄管板无法采用胀接时; （2）热循环剧烈和温差较高时； （3）压力较高或连接紧密性有严格要求时。它能保证焊接接头达到抗拉脱强度;（4)维护有困难时,像原子能过程和某些化工过程Байду номын сангаас的换热器。
端面焊属于不完全熔焊，按其使用要求不同，其施焊深度分为: (1）强度焊接（保证换热管和管板之间的连接强度）； （2）密封焊接（仅在于起到密封作用)。
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管子与管板“胀、焊、胀”连接工法YJGF25—94作者：李念慈（四川省工业设备安装公司）摘要：管子与管板的连接方式有数种，如焊接、胀接和胀、焊并用连接等。
尽管它们各具优点，但对运行条件苛刻的大型换热器来讲，若采用上述管、板连接方法，则会因连接处难以避免和处理的应力腐蚀，疲劳断裂，脆性断裂等致命缺陷，无法保证其使用寿命和安全运行。
管、板胀、焊、胀连接工艺就是为了获得理想的低应力接头而进行研究的课题。
此项成果已成功地应用于我国第一套高空台排气冷却装置的大型薄板换热器的现场加工上，1990 年11 月被建设部评为全国施工新技术优秀项目含胀、焊、胀工艺技术在内的大型压力容器现场组装技术获四川省1990 年度科技进步一等奖；1991 年又被评为全国安装行业科技进步一等奖。
一、原理及适用条件本工艺的实施步骤是胀-焊-胀。
它巧妙地运用胀接过程的超压过载技术，通过对管与管板的环形焊缝进行复胀，造成应变递增而应力不增加，即让该区域处于屈服状态，在焊缝的拉伸残余应力场中，留下一个压缩残余应力体系。
两种残余应力相互叠加的结果，使其拉伸残余应力的峰值大减；二次应变又引起应力的重新分布，结果起到调整和均化应力场的效果，最终将残余应力的峰值削弱到预定限度以下。
本工法适用于管子与管板的胀、焊并用连接型列管式换热器的工厂或现场加工。
管板厚度范围为16～50mm，材质为碳钢者，应符合GB150-89 第二章2.2 条的规定；若采用16Mn 时，应分别符合GB3274-88 和GBI591-79 中的有关规定；换热管束应符合GB8163-87、GB9948-88、GB6479-86、GB5310-85 的规定。
二、胀、焊、胀工艺（一）准备工作1.对换热管和管板的质量检查（1）管子内外表面不允许有重皮、裂纹、砂眼及凹痕。
管端头处不得有纵向沟纹，横向沟纹深度不允许大于壁厚的1／10。
管子端面应与管子轴线垂直，其不垂直度不大于外径的2％。
（2）换热管的允许偏差应符合表25-1 要求。
（3）管孔表面粗糙度Ra 值不大于12.5μm，表面不允许有纵向或螺旋状刻痕。
管孔壁面不得有毛刺、铁屑、油污。
（4）管孔的直径允许偏差应符合表25-2 规定。
抽查区域应不小于管板中心角60°范围内管孔孔径，允许抽查区域内有4％管孔直径偏差比表25-2 中数值大0.15mm。
2.对工艺评定的要求实施本工法时，必须按照正确方法完成下列工艺评定：（1）换热管与管板接头贴胀工艺评定。
（2）换热管与管板接头焊接工艺评定。
（3）换热管与管板低应力接头复胀工艺评定。
3.对管子与管板结合部位的清理（1）换热管管身应清理干净，保证在穿管时不污损管孔壁画。
换热管管端外表面应除锈至呈金属光泽（但不得出现棱角），其长度不小于二倍管板厚度。
（2）管板孔壁应清除干净，不得有油渍、污物，并将管孔壁除锈至呈金属光泽。
必要时可用有机溶剂清洗管板孔壁。
4.对工具、机械的要求（1）使用的电子扭矩搬手应调走在规定的扭矩值上，并经标准测力计校核。
（2）胀管器应选用前进式不带翻边胀珠的直边胀管器。
胀管器尺寸应与管板厚度和管子内径相适应。
（3）胀管器胀杆和胀珠的直度；胀杆和胀珠圆锥度配合；胀珠在巢孔中的间隙；测量胀珠的位移应符合其产品说明书上的要求。
（二）工艺程序1. 主要工艺程序（见图25-1）2.穿管和贴胀不论是采用边穿边贴胀，还是穿完全部管子后再贴胀，都要预先设计贴胀顺序，以防止管子由于轴向积累伸长而引起管板变形。
贴胀顺序设计的原则是：轴向对称，分区定点，定距定心，区内反阶，间隔跳动。
管子与管板放射式胀接程序见图25-2，管子与管板跳跃式程序见图25-3。
对于管板较大的换热器。
首先应按上述原则，按板中心作二条互相垂直的轴线，并沿轴线把管板划分为若干个小区，这些小区一定要以中心轴对称。
在对称的小区中先选有代表性的点（即在管板上均布的点）先在那里完成胀接固定，实现二个管板间的走距和定心，在这些点进行胀按时，可以由内向外，或由外向内，原点向四周放射，但一定要按原点对称进行。
管板在定距定心后，即可开展大面积的胀接。
作业时，分成若干组（按作业面大小而定），同时在相互对称的小区内作业，小区内则应按反阶式顺序进行。
3.贴胀（1）贴胀要求的环境条件：环境气温不应低于5℃，不应受雨、雪侵袭。
（2）将电子扭矩搬手调走在规定的扭矩值上，并予以锁定。
电子扭矩搬手应在规定的校验期内使用。
（3）作业人员应注意搬手的声光报警，报警后应立即停止作业。
4.焊接（1）焊接要求的环境条件：环境气温应符合设计要求，如设计无规定时，其环境气温不低于5℃。
手工焊时，其环境风速应小于10m／s，相对湿度小于90％，且无雨、雪侵袭。
如上述条件不能满足时，应采取措施，否则应停止作业。
（2）焊工必须持有锅炉压力容器焊工考试合格证。
其合格项目应与实际位置相符，并应按本工法的工艺评定试验考试合格，方可上岗。
（3）焊接前应确认贴胀已完成。
焊区内的一切浮锈、抽污、杂物已清除干净。
（4）焊接顺序应与贴胀顺序相同。
但在每个小区内直按照反阶式顺序间隔跳动进行。
手工焊时，若管桥间距较小，应考虑将相邻二管口焊缝的起弧和收弧点错开。
不允许在坡口外引弧。
（5）焊渣及突出于管内壁的焊瘤和飞溅物均应清除干净。
（6）焊缝返修应按返修工艺评定进行。
4.复胀（1）复胀的环境条件：复胀时环境温度应不低于5℃。
且胀接处的管板温度不低于该管板材料的FTE 温度。
（2）复胀前焊缝应经VT，MT（或PT）探伤合格。
（3）复胀时使用的电子扭矩搬手必须在校验期内。
使用前应先完成复胀工艺评定，再将电子搬手的扭矩值调定在工艺评定所选走的值上，并予锁定。
（4）复胀的作业顺序可参照焊接的顺序进行。
（5）作业时当电子扭矩搬手发出报答信号时，应立即停止作业。
三、质量控制、标准及主要措施（一）主要质量控制流程（见表25-3）（二）主要的质量标准1.外观检查（1）换热管的胀接部位和非胀接部位手感检查应过渡圆滑，不得有棱角。
（2）胀接长度应符合图纸要求。
（3）用10 倍放大镜检查焊缝外观，应符合下列要求：1）焊缝尺寸应符合图纸及规范要求。
2）表面不允许有裂纹、气孔、弧坑、夹渣等缺陷，并不得保留有溶渣和飞溅物。
3）在图纸对咬边缺陷无特殊规定时，咬边深度不大于0.5mm，咬边总长度不大于焊缝总长的10％。
4）焊缝应向母材圆滑过渡。
如设计需要打磨焊缝时，不得损伤管板母材，且打磨处不得凹陷，局部凹陷不允许超过管板厚度的负偏差。
4）管板的最终不平度应符合设计要求。
2.无损探伤（1）完成焊接24h 后，用PT（MT）探伤进行检查，无裂纹为合格。
PT 探伤应符合GB150 一89（压力容器》规范附录H“钢制压力容器渗透探伤”。
MT 探伤应符合JB3965 一85《钢制压力容器磁粉探伤》。
（2）复胀完成后应进行PT 或MT 探伤，探伤标准，合格要求同焊后探伤。
（3）如认为有必要，可以在水压试验完成后再进行一次抽查性PT 或MT 探伤，标准同前。
抽查部位由设计部门指定，元裂纹为合格。
若发现裂纹，应全部进行PT 或MT 探伤。
3.水压试验及煤抽渗漏试验（1）煤油渗漏试验：对于不能用水压试验检验其强度及严密性的换热器，应用煤油渗漏试验进行检查，无渗漏为合格。
（2）水压试验：所有能够进行水压试验的换热器，都应进行水压试验。
水压试验的压力PT 设计要求确定，当设计无规定时，按下式计算：式中 [σ]——试验温度下材料许用应力（MPa）；[σ]t——设计温度下材料许用应力（MPa）；P——设计压力（MPa）。
若[σ]／[σ]t 值大于1.8 时，按1.8 计。
试验水温一般不低于5℃，对于σs>4MPa 的低合金钢材料的壳体或管板，在水压试验时，试验水温不低于15℃，如图纸另有特殊规定，则按其规定执行。
试验时，应缓慢升压至试验压力，稳压30min，然后缓慢降压至试验压力的80％，对全部焊缝进行检查，无渗漏为合格。
（三）控制质量的主要措施（1）为了保证管板的不平度，应设置若干个监测点，用百分表对管板进行动态监测，根据检测数据，调整作业顺序。
监测点应均匀分布于管板上，而且每次作业时的监测点应在同一部位。
（2）考试合格的焊工在作业之前应进行适应性训练，训练时的管板孔几何尺寸（不含厚度尺寸）及管子直径，壁厚应与实物相同。
（3）为了保证管子与管板孔焊接质量，贴胀时胀管器不应用润滑脂润滑。
（4）焊条的保温筒应先进行预热，然后再装人焊条。
使用时，不得使其处于敞口状况。
（5）管板背面一侧孔口，宜倒棱圆滑，倒棱尺寸为0.5mm×0.5mm，以为提高抗疲劳能力。
（6）管体和简体的水压试验应分别进行，不允许同时进行。
试验时应注意排尽试压腔内的气体。
放水时，应先打开放气阀，并应使放水速度不致过大。
四、机具设备机具设备的型号和数量与设计、作业内容、工程规模等因素有关。
对于焊接设备、胀管机具、监测仪表的数量，还取决于实施本工艺中的规模、工期与劳动组合。
1.贴胀工艺评定的机具设备（1）材料拉力试验机60～100t 1 台（2）单管试压器9.80MPa 1 件（3）轴承式胀管器ф19～ф50 1 件（4）电子扭矩搬手DDB515 1 件（5）电动试压泵泵14.7MPa 1 件2.焊接工艺评定的机具设备（1）焊接设备：其型号取决于设计规定，如规定为手工电弧焊时：直流电焊机Ax3 一300 一1 1 台（2）试件加工设备：铣床 1 台平面磨床 1 台（3）金相设备：金相显微镜xJ16 1 台（4）维氏硬度计 1 台（5）10 倍放大镜 1 个3.低应力接头工艺评定（1）电阻应变仪YJD 一1 1 台（套）（2）电阻应变花TJ 一120-1.5 一ф1.5 15 片（3）回转式喷吵打孔装置PSJ 一1 1 套（4）残余应变花TJ 一120 一1.5 一ф1.5 15 片（5）测力计CLJ 一1 1 台（6）扭矩传感器 1 件4.胀焊胀施工机具设备（1）轴承式胀管器 1～20 件（2）电子扭矩搬手DDB515 1～20 件（3）焊接设备（型号由设计定） 1～6 台五、劳动组织一台换热器直径为ф57×3.5，管束为400 根的固定管板式换热器，其胀、焊、胀工艺的劳动组织如下：管工 2 人 6 天焊工 4 人 13 天焊接技术人员 1 人总工期15 天质量检查员 1 人无损探伤人员 1 人六、安全措施（1）加强安全教育，建立安全交底，检查制度，人人明确本工种的安全操作规程。
（2）电焊机、残余应力打孔机的空压机等用电设备必须有良好的接地或接零，电焊机的二次线路通过道路时应外加保护套管。
用电设备应有防雨淋设施。
（3）单管水压试验时，压力表盘直径不小于φ100mm，精度为1.5 级，量程为试验压力的1.5 倍，压力表应经计量部门校验合格。